JP2012064282A - Semiconductor device - Google Patents

Semiconductor device Download PDF

Info

Publication number
JP2012064282A
JP2012064282A JP2010208995A JP2010208995A JP2012064282A JP 2012064282 A JP2012064282 A JP 2012064282A JP 2010208995 A JP2010208995 A JP 2010208995A JP 2010208995 A JP2010208995 A JP 2010208995A JP 2012064282 A JP2012064282 A JP 2012064282A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
circuit
chip
fuse
semiconductor device
chips
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2010208995A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP5649888B2 (en
Inventor
Akira Ide
昭 井出
Manabu Ishimatsu
学 石松
Kentaro Hara
健太郎 原
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Micron Memory Japan Ltd
Hitachi Solutions Technology Ltd
Original Assignee
Hitachi ULSI Systems Co Ltd
Elpida Memory Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi ULSI Systems Co Ltd, Elpida Memory Inc filed Critical Hitachi ULSI Systems Co Ltd
Priority to JP2010208995A priority Critical patent/JP5649888B2/en
Priority to US13/137,849 priority patent/US8644086B2/en
Publication of JP2012064282A publication Critical patent/JP2012064282A/en
Priority to US14/162,671 priority patent/US9252062B2/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5649888B2 publication Critical patent/JP5649888B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L22/00Testing or measuring during manufacture or treatment; Reliability measurements, i.e. testing of parts without further processing to modify the parts as such; Structural arrangements therefor
    • H01L22/10Measuring as part of the manufacturing process
    • H01L22/14Measuring as part of the manufacturing process for electrical parameters, e.g. resistance, deep-levels, CV, diffusions by electrical means
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11CSTATIC STORES
    • G11C29/00Checking stores for correct operation ; Subsequent repair; Testing stores during standby or offline operation
    • G11C29/70Masking faults in memories by using spares or by reconfiguring
    • G11C29/78Masking faults in memories by using spares or by reconfiguring using programmable devices
    • G11C29/785Masking faults in memories by using spares or by reconfiguring using programmable devices with redundancy programming schemes
    • G11C29/787Masking faults in memories by using spares or by reconfiguring using programmable devices with redundancy programming schemes using a fuse hierarchy
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11CSTATIC STORES
    • G11C29/00Checking stores for correct operation ; Subsequent repair; Testing stores during standby or offline operation
    • G11C29/70Masking faults in memories by using spares or by reconfiguring
    • G11C29/78Masking faults in memories by using spares or by reconfiguring using programmable devices
    • G11C29/785Masking faults in memories by using spares or by reconfiguring using programmable devices with redundancy programming schemes
    • G11C29/789Masking faults in memories by using spares or by reconfiguring using programmable devices with redundancy programming schemes using non-volatile cells or latches
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11CSTATIC STORES
    • G11C29/00Checking stores for correct operation ; Subsequent repair; Testing stores during standby or offline operation
    • G11C29/70Masking faults in memories by using spares or by reconfiguring
    • G11C29/78Masking faults in memories by using spares or by reconfiguring using programmable devices
    • G11C29/80Masking faults in memories by using spares or by reconfiguring using programmable devices with improved layout
    • G11C29/802Masking faults in memories by using spares or by reconfiguring using programmable devices with improved layout by encoding redundancy signals
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11CSTATIC STORES
    • G11C7/00Arrangements for writing information into, or reading information out from, a digital store
    • G11C7/24Memory cell safety or protection circuits, e.g. arrangements for preventing inadvertent reading or writing; Status cells; Test cells
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/0001Technical content checked by a classifier
    • H01L2924/0002Not covered by any one of groups H01L24/00, H01L24/00 and H01L2224/00

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To efficiently replace a defective cell caused after packaging with a redundant cell.SOLUTION: A semiconductor device 10 comprises a plurality of chips 100, a chip 200 for controlling the chips 100, and internal wiring 400 for connecting the chips 100 with the chip 200. Each chip 100 includes an optical fuse 120, a latch circuit 101 for storing information of the optical fuse 120, a latch circuit 102 for storing information of an electric fuse 220 supplied from the chip 200 via the internal wiring 400, and a selection circuit 151 for selecting the information of one of the latch circuits 101 and 102. Based on the selected information, the chip 100 generates a redundancy determination signal HIT. According to the present invention, since the information of the electric fuse is transmitted from the chip 200 to the chip 100 via the internal wiring, the provision of the electric fuse for the chip 100 is not necessary and the transmission does not need an external terminal, so that the startup time will not increase.

Description

本発明は半導体装置に関し、特に、不良のあるメモリセルを冗長セルによって置換可能な半導体装置に関する。   The present invention relates to a semiconductor device, and more particularly to a semiconductor device capable of replacing a defective memory cell with a redundant cell.

DRAM(Dynamic Random Access Memory)に代表される半導体メモリには多数のメモリセルが含まれているが、製造条件などの影響により、一部のメモリセルが不良となることは避けられない。このような半導体メモリであっても良品として出荷するために、不良のあるメモリセルを冗長セルによって置換する冗長救済技術が必須である。   A semiconductor memory typified by a DRAM (Dynamic Random Access Memory) includes a large number of memory cells. However, it is inevitable that some memory cells become defective due to the influence of manufacturing conditions and the like. In order to ship such a semiconductor memory as a non-defective product, a redundant repair technique that replaces a defective memory cell with a redundant cell is essential.

冗長救済技術においては、まずウェハ状態の半導体メモリに対して動作試験を行い、不良のあるメモリセルのアドレス(欠陥アドレス)が検出される。そして、検出されたアドレスを当該半導体メモリに設けられた光学ヒューズにプログラムする。光学ヒューズとは、例えばレーザービームなどの照射によって切断可能なヒューズであり、一旦切断すると再び導通状態に戻すことはできないため、情報を不揮発的かつ不可逆的に記憶することが可能である。そして、光学ヒューズにプログラムされたアドレスに対してアクセスが要求されると、不良のあるメモリセルの代わりに冗長セル(代替セル)に対して代替アクセスが行われ、これにより当該アドレスが救済されることになる。   In the redundancy repair technique, first, an operation test is performed on a semiconductor memory in a wafer state, and an address (defective address) of a defective memory cell is detected. Then, the detected address is programmed into an optical fuse provided in the semiconductor memory. An optical fuse is a fuse that can be cut by irradiation with a laser beam, for example, and once cut, it cannot be returned to a conductive state, so that information can be stored in a nonvolatile manner and irreversibly. When an access is requested to the address programmed in the optical fuse, an alternative access is made to a redundant cell (alternative cell) instead of a defective memory cell, thereby relieving the address. It will be.

メモリセルの不良は主にウェハ段階(ウェハに複数の回路を形成する製造工程であり、所謂、前工程)で発生するため、光学ヒューズを用いた置換によってほとんどの不良が救済される。しかしながら、光学ヒューズを用いて置換を行った後に、アセンブリを含む後工程であり、例えばパッケージング時の熱負荷などによって、新たな不良が発生することがある。このような不良はもはや光学ヒューズを用いて救済することができない。   Since defects in memory cells mainly occur at the wafer stage (a manufacturing process for forming a plurality of circuits on a wafer, so-called pre-process), most defects are remedied by replacement using an optical fuse. However, after replacement using an optical fuse, it is a post-process including assembly, and a new defect may occur due to, for example, a thermal load during packaging. Such defects can no longer be remedied using optical fuses.

この問題を解決する方法として、特許文献1には、光学ヒューズを用いた置換と電気ヒューズを用いた置換を併用可能な半導体装置が提案されている。しかしながら、特許文献1に記載された半導体装置では、一つのチップ内に光学ヒューズと電気ヒューズの両方を設けておく必要があるため、チップ面積が増大するという問題があった。   As a method for solving this problem, Patent Document 1 proposes a semiconductor device capable of using both replacement using an optical fuse and replacement using an electrical fuse. However, the semiconductor device described in Patent Document 1 has a problem that the chip area increases because it is necessary to provide both an optical fuse and an electrical fuse in one chip.

他方、特許文献2には、パッケージング後に生じた揮発性メモリ(第1の半導体装置)の不良アドレスを、同じモジュール基板に搭載された不揮発性メモリ(第2の半導体装置)に記憶させ、起動時に第2の半導体装置から第1の半導体装置へロードする方法が提案されている。この方法によれば、DRAMなど救済対象となる揮発性メモリ側に電気ヒューズを設けておく必要がなくなるため、チップ面積の増大を抑制することが可能となる。   On the other hand, in Patent Document 2, a defective address of a volatile memory (first semiconductor device) generated after packaging is stored in a non-volatile memory (second semiconductor device) mounted on the same module substrate and activated. Sometimes, a method of loading from the second semiconductor device to the first semiconductor device has been proposed. According to this method, since it is not necessary to provide an electric fuse on the volatile memory side to be repaired such as a DRAM, an increase in chip area can be suppressed.

特開2002−25289号公報JP 2002-25289 A 特開2007−328914号公報JP 2007-328914 A

しかしながら、特許文献2に記載の方法では、不良アドレスのロード作業に第1の半導体装置の外部端子が用いられるため、ロード期間中はメモリコントローラとメモリモジュールとの間でイニシャライズ動作を行うことができなくなってしまう。このため、メモリモジュールの起動に時間がかかるという問題が生じる。   However, in the method described in Patent Document 2, since the external terminal of the first semiconductor device is used for loading the defective address, the initialization operation can be performed between the memory controller and the memory module during the loading period. It will disappear. This causes a problem that it takes time to start the memory module.

近年においては、半導体メモリの構成要素のうち、メモリコアなどのバックエンド部とインターフェース回路などのフロントエンド部を別チップ(コアチップとインタフェースチップ)に分離し、これらを積層して一つにパッケージングしたタイプ(樹脂等で封止したタイプ)の半導体装置が提案されている。このようなタイプの半導体装置において、フロントエンド部が集積されるインターフェースチップに電気ヒューズの機能を持たせ、インターフェースチップからコアチップへ電気ヒューズの情報を転送すれば、バックエンド部が集積されるコアチップの面積増大を防止しつつ、半導体装置の外部端子を介した不良アドレスのロード作業が不要となる。パッケージング後に発生したコアチップが有するメモリセルの不良を救済する電気ヒューズを、コアチップへ搭載することによる面積増大を防止できる。本発明は、このような技術的知見に基づきなされたものである。   In recent years, among the components of semiconductor memory, the back-end part such as the memory core and the front-end part such as the interface circuit are separated into separate chips (core chip and interface chip), and these are stacked and packaged together. A semiconductor device of the above type (a type sealed with resin or the like) has been proposed. In such a type of semiconductor device, if the interface chip in which the front end unit is integrated has the function of an electric fuse and the information on the electric fuse is transferred from the interface chip to the core chip, the core chip in which the back end unit is integrated The load work of the defective address via the external terminal of the semiconductor device becomes unnecessary while preventing the area from increasing. It is possible to prevent an increase in area due to mounting an electric fuse for repairing a defect of a memory cell included in the core chip generated after packaging on the core chip. The present invention has been made based on such technical knowledge.

本発明による半導体装置は、外部端子と、それぞれ複数のメモリセルを有する複数の第1のチップと、前記外部端子を介して半導体装置の外部と通信し、前記複数の第1のチップを制御する第2のチップと、前記複数の第1のチップにそれぞれ設けられ、該第1のチップの基板を貫通する複数の貫通電極を含み、該第1のチップと前記第2のチップとを電気的に接続する複数の内部配線と、を備え、前記複数の第1のチップは、前記複数のメモリセルへのアクセスにおいて、半導体装置の外部と直接通信することなく前記第2のチップを介して通信し、更に、前記第2のチップは、電気ヒューズを含み、更に、前記複数の第1のチップのそれぞれは、光学ヒューズ及びその光学ヒューズの情報を保持する第1のラッチ回路と、前記内部配線を介して供給された前記電気ヒューズの情報を保持する第2のラッチ回路と、前記第1と第2のラッチ回路のいずれか一方の情報を選択する選択回路と、前記選択された情報から一つの冗長判定信号を生成する第1の制御回路、とを含む。   A semiconductor device according to the present invention communicates with an external terminal, a plurality of first chips each having a plurality of memory cells, and the outside of the semiconductor device via the external terminals, and controls the plurality of first chips. A second chip, and a plurality of through-electrodes that are provided in each of the plurality of first chips and penetrate the substrate of the first chip, and electrically connect the first chip and the second chip. And the plurality of first chips communicate with each other via the second chip without directly communicating with the outside of the semiconductor device when accessing the plurality of memory cells. Further, the second chip includes an electrical fuse, and each of the plurality of first chips includes an optical fuse and a first latch circuit for holding information on the optical fuse, and the internal wiring. The A second latch circuit for holding the information of the electric fuse supplied in this manner, a selection circuit for selecting one of the information of the first and second latch circuits, and one selected from the selected information. A first control circuit for generating a redundancy judgment signal.

本発明による半導体装置は、外部信号端子と、それぞれ複数のメモリセルを有し、前記外部信号端子に直接接続されない複数のコアチップと、前記外部信号端子に接続され、前記複数のコアチップを制御するインターフェースチップと、を備え、前記複数のコアチップと前記インターフェースチップが積層され、前記複数のコアチップにそれぞれ設けられた貫通電極を介して前記複数のコアチップと前記インターフェースチップとが電気的に接続され、更に、前記インターフェースチップは、前記複数のコアチップのいずれかに含まれる不良であるメモリセルのアドレスを記憶するための電気ヒューズを備え、更に、前記複数のコアチップのそれぞれは、前記複数のメモリセルのうち不良であるメモリセルを代替する冗長セルと、前記不良であるメモリセルのアドレスを記憶するための光学ヒューズと、前記光学ヒューズから読み出されたアドレスと前記電気ヒューズから読み出されたアドレスのいずれか一方を選択する選択回路と、前記選択回路によって選択されたアドレスに対するアクセスが要求されたことに応答して、前記不良であるメモリセルの代わりに前記冗長セルにアクセスするアクセス制御回路と、を備える。   The semiconductor device according to the present invention includes an external signal terminal, a plurality of memory cells each having a plurality of memory cells, a plurality of core chips not directly connected to the external signal terminal, and an interface connected to the external signal terminal and controlling the plurality of core chips. A chip, the plurality of core chips and the interface chip are stacked, and the plurality of core chips and the interface chip are electrically connected through through electrodes provided in the plurality of core chips, respectively. The interface chip includes an electrical fuse for storing an address of a defective memory cell included in any of the plurality of core chips, and each of the plurality of core chips is defective among the plurality of memory cells. A redundant cell that replaces the memory cell, An optical fuse for storing an address of a memory cell to be stored, a selection circuit for selecting one of an address read from the optical fuse and an address read from the electrical fuse, and a selection circuit selected by the selection circuit And an access control circuit for accessing the redundant cell in place of the defective memory cell in response to a request for access to the address.

本発明によれば、電気ヒューズの情報が貫通電極を介して第2のチップから第1のチップに転送されることから、第1のチップに電気ヒューズを設ける必要がなくなるとともに、その転送に半導体装置の外部端子を使用しないことから、半導体装置の起動時間が増大することもない。   According to the present invention, since the information of the electrical fuse is transferred from the second chip to the first chip via the through electrode, it is not necessary to provide the electrical fuse in the first chip, and the semiconductor is used for the transfer. Since the external terminal of the device is not used, the startup time of the semiconductor device does not increase.

本発明の原理を説明するためのブロック図である。It is a block diagram for demonstrating the principle of this invention. 本発明の好ましい実施形態による半導体装置10の構造を説明するための模式的な断面図である。It is typical sectional drawing for demonstrating the structure of the semiconductor device 10 by preferable embodiment of this invention. コアチップに設けられたTSVの種類を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the kind of TSV provided in the core chip. 図3(a)に示すタイプのTSV1の構造を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of TSV1 of the type shown to Fig.3 (a). 半導体装置10の回路構成を示すブロック図である。2 is a block diagram showing a circuit configuration of a semiconductor device 10. FIG. コアチップCC0〜CC7に含まれる不良セルの置換方法を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating the replacement method of the defective cell contained in core chip CC0-CC7. 図6に示したステップS15,S16の動作をより詳細に説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating in detail the operation | movement of step S15, S16 shown in FIG. 電気ヒューズ回路83にプログラムされた置換データのロード動作を説明するためのフローチャートである。5 is a flowchart for explaining an operation of loading replacement data programmed in an electrical fuse circuit 83. 電気ヒューズ回路83の構成をより詳細に示すブロック図である。3 is a block diagram showing the configuration of an electrical fuse circuit 83 in more detail. FIG. 不良アドレスラッチ回路56の構成をより詳細に示すブロック図である。3 is a block diagram showing in more detail the configuration of a defective address latch circuit 56. FIG. 不良アドレスラッチ回路56の構成をより詳細に示す別のブロック図である。FIG. 10 is another block diagram showing the configuration of the defective address latch circuit 56 in more detail. 電気ヒューズ回路83及び不良アドレスラッチ回路56の構成をより詳細に示すブロック図である。3 is a block diagram showing in more detail the configurations of an electrical fuse circuit 83 and a defective address latch circuit 56. FIG. 光学ヒューズ回路55の選択順序と、電気ヒューズ回路83の選択順序との関係を説明するための図である。6 is a diagram for explaining the relationship between the selection order of the optical fuse circuit 55 and the selection order of the electrical fuse circuit 83. FIG. アドレス比較回路51a及び選択回路56eの一例を示す回路図である。It is a circuit diagram showing an example of an address comparison circuit 51a and a selection circuit 56e. アドレス比較回路51a及び選択回路56eの他の例を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the other example of the address comparison circuit 51a and the selection circuit 56e.

本発明の課題を解決する技術思想(コンセプト)の代表的な一例は、以下に示される。但し、本願の請求内容はこの技術思想に限られず、本願の請求項に記載の内容であることは言うまでもない。   A typical example of a technical idea (concept) for solving the problems of the present invention is shown below. However, it goes without saying that the claimed contents of the present application are not limited to this technical idea, but are the contents described in the claims of the present application.

すなわち、本発明による半導体装置は、バックエンド部が集積された複数のコアチップとフロントエンド部が集積されたインターフェースチップを積層し、コアチップ側に光学ヒューズを設け、インターフェースチップ側に電気ヒューズを設け、半導体装置の起動時において、電気ヒューズの情報を貫通電極を介してコアチップに転送することを技術思想とするものである。これにより、コアチップ側に電気ヒューズを設ける必要がなくなるため、コアチップの面積増大を防止することができる。しかも、電気ヒューズの情報は、貫通電極を介してコアチップに転送されることから、半導体装置の外部端子を介してインタフェースチップが、半導体装置外のメモリコントローラとの間で行う必要のあるイニシャライズ作業を阻害することもない。   That is, in the semiconductor device according to the present invention, a plurality of core chips integrated with a back end part and an interface chip integrated with a front end part are stacked, an optical fuse is provided on the core chip side, and an electric fuse is provided on the interface chip side. The technical idea is to transfer information on the electrical fuse to the core chip via the through electrode when the semiconductor device is activated. This eliminates the need to provide an electrical fuse on the core chip side, thereby preventing an increase in the area of the core chip. In addition, since the information on the electrical fuse is transferred to the core chip via the through electrode, the interface chip performs an initialization operation that needs to be performed with the memory controller outside the semiconductor device via the external terminal of the semiconductor device. There is no hindrance.

図1は、本発明の原理を説明するためのブロック図である。   FIG. 1 is a block diagram for explaining the principle of the present invention.

図1に示すように、本発明による半導体装置は、複数の第1のチップ100と第2のチップ200を含んでいる。複数の第1のチップ100は互いに同じ回路構成を有するチップであり、それぞれ複数のメモリセルからなるメモリセルアレイ110を備えている。第1のチップ100は、半導体装置の外部と直接通信することなく第2のチップ200を介して通信するため、外部端子300には直接接続されていない。複数の第1のチップ100と第2のチップ200との接続は、それぞれ対応する内部配線400を介して行われる。内部配線400は、それぞれ対応する第1のチップ100の基板を貫通する貫通電極を含んでいる。   As shown in FIG. 1, the semiconductor device according to the present invention includes a plurality of first chips 100 and second chips 200. The plurality of first chips 100 are chips having the same circuit configuration, and each includes a memory cell array 110 including a plurality of memory cells. Since the first chip 100 communicates via the second chip 200 without directly communicating with the outside of the semiconductor device, the first chip 100 is not directly connected to the external terminal 300. The plurality of first chips 100 and the second chip 200 are connected to each other through the corresponding internal wiring 400. The internal wiring 400 includes a through electrode that penetrates the substrate of the corresponding first chip 100.

第2のチップ200は、複数の第1のチップ100を制御するチップであり、半導体装置の外部と通信するため外部端子300に直接接続されている。第2のチップ200は、アクセス制御回路210、電気ヒューズ220及びフラグヒューズ230を有している。フラグヒューズ230は、電気ヒューズ220と同一の構造を有しており、電気ヒューズ220に情報を設定したか否かを示す第1のフラッグ情報FL1を格納する。電気ヒューズ220にプログラムされた電気ヒューズ情報AFと、フラグヒューズ230にプログラムされたフラッグ情報FL1は、出力回路240に供給される。出力回路240は、電気ヒューズ情報AF及びフラッグ情報FL1を、内部配線400を介して第1のチップ100に供給する役割を果たす。   The second chip 200 is a chip that controls the plurality of first chips 100 and is directly connected to the external terminal 300 in order to communicate with the outside of the semiconductor device. The second chip 200 includes an access control circuit 210, an electric fuse 220, and a flag fuse 230. The flag fuse 230 has the same structure as the electric fuse 220, and stores first flag information FL1 indicating whether or not information is set in the electric fuse 220. The electrical fuse information AF programmed in the electrical fuse 220 and the flag information FL 1 programmed in the flag fuse 230 are supplied to the output circuit 240. The output circuit 240 serves to supply the electrical fuse information AF and flag information FL1 to the first chip 100 via the internal wiring 400.

第1のチップ100は、光学ヒューズ120及びその光学ヒューズ120にプログラムされた光学ヒューズ情報LFを保持する第1のラッチ回路101を有している。さらに、第1のチップ100は、フラグヒューズ130を有している。フラグヒューズ130は、光学ヒューズ120と同一の構造を有しており、光学ヒューズ120に光学ヒューズ情報LFを設定したか否かを示す第2のフラッグ情報FL2を格納する。第2のフラッグ情報FL2は、第4のラッチ回路104にラッチされる。   The first chip 100 includes an optical fuse 120 and a first latch circuit 101 that holds optical fuse information LF programmed in the optical fuse 120. Further, the first chip 100 has a flag fuse 130. The flag fuse 130 has the same structure as the optical fuse 120, and stores second flag information FL2 indicating whether or not the optical fuse information LF is set in the optical fuse 120. The second flag information FL2 is latched by the fourth latch circuit 104.

内部配線400を介して第2のチップ200から転送された電気ヒューズ情報AF及び第1のフラッグ情報FL1は、第1のチップ100に設けられた入力回路140によって受信され、それぞれ第2のラッチ回路102及び第3のラッチ回路103にラッチされる。   The electrical fuse information AF and the first flag information FL1 transferred from the second chip 200 via the internal wiring 400 are received by the input circuit 140 provided in the first chip 100, and each of them is a second latch circuit. 102 and the third latch circuit 103.

第1のラッチ回路にラッチされた光学ヒューズ情報LFと、第2のラッチ回路にラッチされた電気ヒューズ情報AFは、制御回路150に含まれる選択回路151に供給される。選択回路151は、光学ヒューズ情報LF及び電気ヒューズ情報AFのいずれか一方を選択する回路であり、その選択は、第3及び第4のラッチ回路103,104にラッチされた第1及び第2のフラッグ情報FL1,FL2に基づいて行われる。選択された光学ヒューズ情報LF又は電気ヒューズ情報AFは、制御回路150に含まれるアドレス比較回路152に供給される。   The optical fuse information LF latched in the first latch circuit and the electrical fuse information AF latched in the second latch circuit are supplied to the selection circuit 151 included in the control circuit 150. The selection circuit 151 is a circuit that selects one of the optical fuse information LF and the electrical fuse information AF. The selection is made by the first and second latches latched by the third and fourth latch circuits 103 and 104. This is performed based on the flag information FL1, FL2. The selected optical fuse information LF or electrical fuse information AF is supplied to an address comparison circuit 152 included in the control circuit 150.

アドレス比較回路152は、選択された光学ヒューズ情報LF又は電気ヒューズ情報AFとアクセスが要求されたアドレスADDとを比較する回路であり、両者が一致した場合には、冗長判定信号HITを活性化する。冗長判定信号HITが活性化すると、アクセス制御回路160によるメモリセルアレイ110へのアクセスが中止され、その代わりに、冗長セルを含む冗長アレイ170に対するアクセスが行われる。これにより、不良のあるメモリセルの代わりに冗長セルがアクセスされることになる。   The address comparison circuit 152 compares the selected optical fuse information LF or electrical fuse information AF with the address ADD requested to be accessed, and activates the redundancy judgment signal HIT when the two match. . When the redundancy judgment signal HIT is activated, access to the memory cell array 110 by the access control circuit 160 is stopped, and instead, access to the redundant array 170 including redundant cells is performed. As a result, the redundant cell is accessed instead of the defective memory cell.

以下、添付図面を参照しながら、本発明の好ましい実施の形態について詳細に説明する。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

図2は、本発明の好ましい実施形態による半導体装置10の構造を説明するための模式的な断面図である。   FIG. 2 is a schematic cross-sectional view for explaining the structure of the semiconductor device 10 according to the preferred embodiment of the present invention.

図2に示すように、本実施形態による半導体装置10は、互いに同一の機能、構造を持ち、夫々同一の製造マスクで製作された8枚のコアチップCC0〜CC7、コアチップとは異なる製造マスクで製作された1枚のインターフェースチップIF及び1枚のインターポーザIPが積層された構造を有している。コアチップCC0〜CC7及びインターフェースチップIFはシリコン基板を用いた半導体チップであり、いずれもシリコン基板を貫通する多数の貫通電極TSV(Through Silicon Via)によって上下に隣接するチップと電気的に接続されている。一方、インターポーザIPは樹脂からなる回路基板であり、その裏面IPbには複数の外部端子(半田ボール)SBが形成されている。   As shown in FIG. 2, the semiconductor device 10 according to the present embodiment has eight core chips CC0 to CC7 each having the same function and structure and manufactured with the same manufacturing mask, and manufactured with a manufacturing mask different from the core chip. It has a structure in which one interface chip IF and one interposer IP are stacked. The core chips CC0 to CC7 and the interface chip IF are semiconductor chips using a silicon substrate, and all of them are electrically connected to adjacent chips vertically by a large number of through silicon vias TSV (Through Silicon Via) penetrating the silicon substrate. . On the other hand, the interposer IP is a circuit board made of resin, and a plurality of external terminals (solder balls) SB are formed on the back surface IPb thereof.

コアチップCC0〜CC7は、「外部端子を介して外部とのインターフェースを行ういわゆるフロントエンド部と複数の記憶セルとそれら記憶セルへアクセスするいわゆるバックエンド部の両者を含む周知で一般的なそれ自身が単体チップでも動作し、メモリコントローラと直接通信できる通常のメモリチップである特に限定されないが1GbのDDR3(Double Data Rate 3)型SDRAM(Synchronous Dynamic Random Access Memory)」に含まれる回路ブロックのうち、外部とのインターフェースを行ういわゆるフロントエンド部(フロントエンド機能)が削除された半導体チップである。言い換えれば、原則として、バックエンド部に属する回路ブロックのみが集積された半導体チップである。フロントエンド部に含まれる回路ブロックとしては、メモリセルアレイとデータ入出力端子との間で入出力データのパラレル/シリアル変換を行うパラレルシリアル変換回路(データラッチ回路)や、データの入出力タイミングを制御するDLL(Delay Locked Loop)回路などが挙げられる。詳細は後述する。インターフェースチップIFは、フロントエンド部のみが集積された半導体チップである。よって、インターフェースチップの動作周波数は、コアチップの動作周波数よりも高い。コアチップCC0〜CC7にはフロントエンド部に属するこれらの回路は含まれていないため、コアチップの製造過程において、そのコアチップがウェハ状態で実施されるテスト動作時を除きコアチップCC0〜CC7を単体で動作させることはできない。コアチップCC0〜CC7を動作させるためには、インターフェースチップIFが必要である。よって、コアチップは、一般的な単体チップの記憶集積度よりも集積度が高い。インターフェースチップIFは、外部と第1の動作周波数で通信するフロントエンド機能を有し、複数のコアチップCC0〜CC7は、インターフェースチップIFとのみ通信し、且つ第1の動作周波数よりも低い第2の動作周波数で通信するバックエンド機能を有する。よって、複数のコアチップCC0〜CC7のそれぞれは、複数の情報を記憶するメモリセルアレイを備え、複数のコアチップCC0〜CC7からインターフェースチップIFへパラレルに供給される一つのI/O(DQ)当たりの複数のリードデータは、インターフェースチップIFからコアチップへ与える一回のリードコマンドに関連する複数のビット数である。所謂、複数のビット数は、周知のプリフェッチデータ数に対応する。   The core chips CC0 to CC7 are "known and general itself including both a so-called front-end unit that interfaces with the outside via an external terminal, a plurality of memory cells, and a so-called back-end unit that accesses these memory cells. Although it is a normal memory chip that can operate even with a single chip and can communicate directly with the memory controller, it is not particularly limited. Among the circuit blocks included in the 1 Gb DDR3 (Double Data Rate 3) SDRAM (Synchronous Dynamic Random Access Memory) This is a semiconductor chip from which a so-called front end portion (front end function) for interfacing with is deleted. In other words, in principle, it is a semiconductor chip in which only circuit blocks belonging to the back-end part are integrated. The circuit block included in the front-end unit controls the parallel / serial conversion circuit (data latch circuit) that performs parallel / serial conversion of input / output data between the memory cell array and data input / output terminals, and controls the data input / output timing. For example, a DLL (Delay Locked Loop) circuit may be used. Details will be described later. The interface chip IF is a semiconductor chip in which only the front end portion is integrated. Therefore, the operating frequency of the interface chip is higher than the operating frequency of the core chip. Since the core chips CC0 to CC7 do not include these circuits belonging to the front end unit, the core chips CC0 to CC7 are operated alone in the core chip manufacturing process except during a test operation in which the core chip is performed in a wafer state. It is not possible. An interface chip IF is required to operate the core chips CC0 to CC7. Therefore, the integration degree of the core chip is higher than that of a general single chip. The interface chip IF has a front-end function for communicating with the outside at a first operating frequency, and the plurality of core chips CC0 to CC7 communicate only with the interface chip IF and have a second lower than the first operating frequency. It has a back-end function that communicates at the operating frequency. Therefore, each of the plurality of core chips CC0 to CC7 includes a memory cell array that stores a plurality of information, and a plurality of core chips CC0 to CC7 per I / O (DQ) supplied in parallel from the plurality of core chips CC0 to CC7 to the interface chip IF. The read data is a plurality of bits related to one read command given from the interface chip IF to the core chip. The so-called plurality of bits corresponds to a known number of prefetch data.

インターフェースチップIFは、8枚のコアチップCC0〜CC7に対する共通のフロントエンド部として機能する。したがって、外部からのアクセスは全てインターフェースチップIFを介して行われ、データの入出力もインターフェースチップIFを介して行われる。本実施形態では、インターポーザIPとコアチップCC0〜CC7との間にインターフェースチップIFが配置されているが、インターフェースチップIFの位置については特に限定されず、コアチップCC0〜CC7よりも上部に配置しても構わないし、インターポーザIPの裏面IPbに配置しても構わない。インターフェースチップIFをコアチップCC0〜CC7の上部にフェースダウンで又はインターポーザIPの裏面IPbにフェースアップで配置する場合には、インターフェースチップIFにTSVを設ける必要はない。また、インターフェースチップIFは、2つのインターポーザIPに挟まれるように配置しても良い。   The interface chip IF functions as a common front end unit for the eight core chips CC0 to CC7. Therefore, all external accesses are performed via the interface chip IF, and data input / output is also performed via the interface chip IF. In the present embodiment, the interface chip IF is disposed between the interposer IP and the core chips CC0 to CC7. However, the position of the interface chip IF is not particularly limited, and may be disposed above the core chips CC0 to CC7. Alternatively, it may be arranged on the back surface IPb of the interposer IP. When the interface chip IF is arranged face down on the top of the core chips CC0 to CC7 or face up on the back surface IPb of the interposer IP, there is no need to provide a TSV in the interface chip IF. Further, the interface chip IF may be arranged so as to be sandwiched between two interposers IP.

インターポーザIPは、半導体装置10の機械的強度を確保するとともに、電極ピッチを拡大するための再配線基板として機能する。つまり、インターポーザIPの上面IPaに形成された電極91をスルーホール電極92によって裏面IPbに引き出し、裏面IPbに設けられた再配線層93によって、外部端子SBのピッチを拡大している。図2には、2個の外部端子SBのみを図示しているが、実際には多数の外部端子が設けられている。外部端子SBのレイアウトは、規格により定められたDDR3型のSDRAMにおけるそれと同じである。したがって、外部のコントローラからは1個のDDR3型のSDRAMとして取り扱うことができる。   The interposer IP functions as a rewiring board for ensuring the mechanical strength of the semiconductor device 10 and increasing the electrode pitch. That is, the electrode 91 formed on the upper surface IPa of the interposer IP is drawn out to the back surface IPb by the through-hole electrode 92, and the pitch of the external terminals SB is expanded by the rewiring layer 93 provided on the back surface IPb. Although only two external terminals SB are illustrated in FIG. 2, a large number of external terminals are actually provided. The layout of the external terminal SB is the same as that in the DDR3-type SDRAM defined by the standard. Therefore, it can be handled as one DDR3-type SDRAM from an external controller.

図2に示すように、最上部のコアチップCC0の上面はNCF(Non-Conductive Film)94及びリードフレーム95によって覆われており、コアチップCC0〜CC7及びインターフェースチップIFの各チップ間のギャップはアンダーフィル96で充填され、またその周囲は封止樹脂97によって覆われている。これにより、各チップが物理的に保護される。   As shown in FIG. 2, the upper surface of the uppermost core chip CC0 is covered with an NCF (Non-Conductive Film) 94 and a lead frame 95, and the gaps between the core chips CC0 to CC7 and the interface chip IF are underfilled. 96 and the periphery thereof is covered with a sealing resin 97. Thereby, each chip is physically protected.

コアチップCC0〜CC7に設けられたTSVの大部分は、積層方向から見た平面視で、すなわち図2に示す矢印Aから見た場合に、同じ位置に設けられた他層のTSVと短絡されている。つまり、図3(a)に示すように、平面視で同じ位置に設けられた上下のTSV1が短絡され、これらTSV1によって1本の配線が構成されている。各コアチップCC0〜CC7に設けられたこれらのTSV1は、当該コアチップ内の内部回路4にそれぞれ接続されている。したがって、インターフェースチップIFから図3(a)に示すTSV1に供給される入力信号(コマンド信号、アドレス信号など)は、コアチップCC0〜CC7の内部回路4に共通に入力される。また、コアチップCC0〜CC7からTSV1に供給される出力信号(データなど)は、ワイヤードオアされてインターフェースチップIFに入力される。   Most of the TSVs provided in the core chips CC0 to CC7 are short-circuited with TSVs of other layers provided at the same position in a plan view seen from the stacking direction, that is, when viewed from the arrow A shown in FIG. Yes. That is, as shown in FIG. 3A, the upper and lower TSV1 provided at the same position in a plan view are short-circuited, and one wiring is configured by these TSV1. These TSV1 provided in each of the core chips CC0 to CC7 are respectively connected to the internal circuit 4 in the core chip. Therefore, input signals (command signal, address signal, etc.) supplied from the interface chip IF to the TSV1 shown in FIG. 3A are commonly input to the internal circuits 4 of the core chips CC0 to CC7. Further, output signals (data and the like) supplied from the core chips CC0 to CC7 to the TSV1 are wired-or and input to the interface chip IF.

これに対し、一部のTSVについては、図3(b)に示すように、平面視で同じ位置に設けられた他層のTSV2と直接接続されるのではなく、当該コアチップCC0〜CC7に設けられた内部回路5を介して接続されている。つまり、各コアチップCC0〜CC7に設けられたこれら内部回路5がTSV2を介してカスケード接続されている。この種のTSV2は、各コアチップCC0〜CC7に設けられた内部回路5に所定の情報を順次転送するために用いられる。このような情報としては、後述する層アドレス情報が挙げられる。   On the other hand, as shown in FIG. 3B, some TSVs are not directly connected to other layers TSV2 provided at the same position in plan view, but are provided in the core chips CC0 to CC7. Connected through the internal circuit 5. That is, these internal circuits 5 provided in the core chips CC0 to CC7 are cascade-connected via the TSV2. This type of TSV2 is used to sequentially transfer predetermined information to the internal circuit 5 provided in each of the core chips CC0 to CC7. Such information includes layer address information described later.

さらに他の一部のTSV群については、図3(c)に示すように、平面視で異なる位置に設けられた他層のTSVと短絡されている。この種のTSV群3に対しては、平面視で所定の位置Pに設けられたTSV3aに各コアチップCC0〜CC7の内部回路6が接続されている。これにより、各コアチップに設けられた内部回路6に対して選択的に情報を入力することが可能となる。このような情報としては、後述する不良チップ情報が挙げられる。   Furthermore, as shown in FIG. 3C, some other TSV groups are short-circuited with TSVs of other layers provided at different positions in plan view. For this type of TSV group 3, internal circuits 6 of the core chips CC0 to CC7 are connected to a TSV 3a provided at a predetermined position P in plan view. This makes it possible to selectively input information to the internal circuit 6 provided in each core chip. Such information includes defective chip information described later.

このように、コアチップCC0〜CC7に設けられたTSVは、図3(a)〜(c)に示す3タイプ(TSV1〜TSV3)が存在する。上述の通り、大部分のTSVは図3(a)に示すタイプであり、アドレス信号、コマンド信号、クロック信号などは図3(a)に示すタイプのTSV1を介して、インターフェースチップIFからコアチップCC0〜CC7に供給される。また、リードデータ及びライトデータについても、図3(a)に示すタイプのTSV1を介してインターフェースチップIFに入出力される。これに対し、図3(b),(c)に示すタイプのTSV2,TSV3は、互いに同一の構造を有するコアチップCC0〜CC7に対して、個別の情報を与えるために用いられる。   As described above, there are three types (TSV1 to TSV3) of TSVs provided in the core chips CC0 to CC7 shown in FIGS. As described above, most TSVs are of the type shown in FIG. 3A, and address signals, command signals, clock signals, etc. are transferred from the interface chip IF to the core chip CC0 via the TSV1 of the type shown in FIG. To CC7. Also, read data and write data are input / output to / from the interface chip IF via the TSV1 of the type shown in FIG. On the other hand, TSV2 and TSV3 of the types shown in FIGS. 3B and 3C are used to give individual information to the core chips CC0 to CC7 having the same structure.

図4は、図3(a)に示すタイプのTSV1の構造を示す断面図である。   FIG. 4 is a cross-sectional view showing the structure of TSV1 of the type shown in FIG.

図4に示すように、TSV1はシリコン基板180及びその表面の層間絶縁膜181を貫通して設けられている。TSV1の周囲には絶縁リング182が設けられており、これによって、TSV1とトランジスタ領域との絶縁が確保される。図4に示す例では絶縁リング182が二重に設けられており、これによってTSV1とシリコン基板180との間の静電容量が低減されている。   As shown in FIG. 4, the TSV1 is provided so as to penetrate the silicon substrate 180 and the interlayer insulating film 181 on the surface thereof. An insulating ring 182 is provided around the TSV1, thereby ensuring insulation between the TSV1 and the transistor region. In the example shown in FIG. 4, the insulating ring 182 is doubled, and the capacitance between the TSV 1 and the silicon substrate 180 is reduced.

シリコン基板180の裏面側におけるTSV1の端部183は、裏面バンプ184で覆われている。裏面バンプ184は、下層のコアチップに設けられた表面バンプ185と接する電極である。表面バンプ185は、各配線層L0〜L3に設けられたパッドP0〜P3及びパッド間を接続する複数のスルーホール電極TH1〜TH3を介して、TSV1の端部186に接続されている。これにより、平面視で同じ位置に設けられた表面バンプ185と裏面バンプ184は、短絡された状態となる。尚、図示しない内部回路との接続は、配線層L0〜L3に設けられたパッドP0〜P3から引き出される内部配線(図示せず)を介して行われる。   An end 183 of TSV1 on the back surface side of the silicon substrate 180 is covered with a back surface bump 184. The back bump 184 is an electrode in contact with the front bump 185 provided on the lower core chip. The surface bump 185 is connected to the end portion 186 of the TSV1 through pads P0 to P3 provided on the wiring layers L0 to L3 and a plurality of through-hole electrodes TH1 to TH3 connecting the pads. Thereby, the front surface bump 185 and the back surface bump 184 provided at the same position in a plan view are short-circuited. Note that connection to an internal circuit (not shown) is made via internal wiring (not shown) drawn from pads P0 to P3 provided in the wiring layers L0 to L3.

図5は、半導体装置10の回路構成を示すブロック図である。   FIG. 5 is a block diagram showing a circuit configuration of the semiconductor device 10.

図5に示すように、インターポーザIPに設けられた外部端子には、クロック端子11a,11b、クロックイネーブル端子11c、コマンド端子12a〜12f、アドレス端子13a〜13c、データ入出力端子14、データストローブ端子15a,15b、キャリブレーション端子16、電源端子17a,17b及びデータマスク端子18が含まれている。これら外部端子のうち、電源端子17a,17bを除く外部信号端子は、全てインターフェースチップIFに接続されており、コアチップCC0〜CC7には直接接続されない。   As shown in FIG. 5, the external terminals provided in the interposer IP include clock terminals 11a and 11b, a clock enable terminal 11c, command terminals 12a to 12f, address terminals 13a to 13c, a data input / output terminal 14, and a data strobe terminal. 15a and 15b, a calibration terminal 16, power supply terminals 17a and 17b, and a data mask terminal 18 are included. Of these external terminals, all external signal terminals except for the power supply terminals 17a and 17b are connected to the interface chip IF and are not directly connected to the core chips CC0 to CC7.

まず、これら外部端子とフロントエンド機能を有するインターフェースチップIFとの接続関係、並びに、インターフェースチップIFの回路構成について説明する。   First, the connection relationship between these external terminals and the interface chip IF having the front-end function, and the circuit configuration of the interface chip IF will be described.

クロック端子11a,11bはそれぞれ外部クロック信号CK,/CKが供給される端子であり、クロックイネーブル端子11cはクロックイネーブル信号CKEが入力される端子である。供給された外部クロック信号CK,/CK及びクロックイネーブル信号CKEは、インターフェースチップIFに設けられたクロック発生回路21に供給される。本明細書において信号名の先頭に「/」が付されている信号は、対応する信号の反転信号又はローアクティブな信号であることを意味する。したがって、外部クロック信号CK,/CKは互いに相補の信号である。クロック発生回路21は内部クロック信号ICLKを生成する回路であり、生成された内部クロック信号ICLKは、インターフェースチップIF内の各種回路ブロックに供給される他、TSVを介してコアチップCC0〜CC7にも共通に供給される。   The clock terminals 11a and 11b are terminals to which external clock signals CK and / CK are supplied, respectively, and the clock enable terminal 11c is a terminal to which a clock enable signal CKE is input. The supplied external clock signals CK and / CK and the clock enable signal CKE are supplied to the clock generation circuit 21 provided in the interface chip IF. In this specification, a signal having “/” at the head of a signal name means an inverted signal of the corresponding signal or a low active signal. Therefore, the external clock signals CK and / CK are complementary signals. The clock generation circuit 21 is a circuit that generates an internal clock signal ICLK. The generated internal clock signal ICLK is supplied to various circuit blocks in the interface chip IF and is also common to the core chips CC0 to CC7 via the TSV. To be supplied.

また、インターフェースチップIFにはDLL回路22が含まれており、DLL回路22によって入出力用クロック信号LCLKが生成される。入出力用クロック信号LCLKは、インターフェースチップIFに含まれる入出力バッファ回路23に供給される。DLL機能は、半導体装置10が外部と通信するに当たり、外部との同期がマッチングされた信号LCLKでフロントエンドを制御するためのものである。故に、バックエンドであるコアチップCC0〜CC7には、DLL機能は不要である。   The interface chip IF includes a DLL circuit 22, and the input / output clock signal LCLK is generated by the DLL circuit 22. The input / output clock signal LCLK is supplied to the input / output buffer circuit 23 included in the interface chip IF. The DLL function is for controlling the front end with the signal LCLK whose synchronization with the outside is matched when the semiconductor device 10 communicates with the outside. Therefore, the DLL function is not required for the core chips CC0 to CC7 which are back ends.

コマンド端子12a〜12fは、それぞれチップセレクト信号/CS、ロウアドレスストローブ信号/RAS、カラムアドレスストローブ信号/CAS、ライトイネーブル信号/WE、オンダイターミネーション信号ODT、及びリセット信号/RESETが供給される端子である。これらのコマンド信号は、インターフェースチップIFに設けられたコマンド入力バッファ31に供給される。コマンド入力バッファ31に供給されたこれらコマンド信号は、コントロールロジック32に供給される。コントロールロジック32には、レイテンシコントローラ32a及びコマンドデコーダ32bが含まれており、内部クロックICLKに同期して、コマンド信号の保持、デコード及びカウントなどを行うことによって、各種内部コマンドICMDを生成する。生成された内部コマンドICMDは、インターフェースチップIF内の各種回路ブロックに供給される他、TSVバッファ34及びTSVを介してコアチップCC0〜CC7にも共通に供給される。   The command terminals 12a to 12f are terminals to which a chip select signal / CS, a row address strobe signal / RAS, a column address strobe signal / CAS, a write enable signal / WE, an on-die termination signal ODT, and a reset signal / RESET are respectively supplied. is there. These command signals are supplied to a command input buffer 31 provided in the interface chip IF. These command signals supplied to the command input buffer 31 are supplied to the control logic 32. The control logic 32 includes a latency controller 32a and a command decoder 32b, and generates various internal commands ICMD by holding, decoding and counting command signals in synchronization with the internal clock ICLK. The generated internal command ICMD is supplied to various circuit blocks in the interface chip IF, and is also commonly supplied to the core chips CC0 to CC7 via the TSV buffer 34 and the TSV.

アドレス端子13aはバンクアドレスBA0〜BA2が供給される端子であり、アドレス端子13bはアドレス信号A0〜A(N−3)が供給される端子であり、アドレス端子13cはアドレス信号AN〜A(N−2)が供給される端子である。供給されたアドレス信号A0〜AN,BA0〜BA2は、インターフェースチップIFに設けられたアドレス入力バッファ41に供給される。アドレス入力バッファ41の出力は、コントロールロジック32及び層アドレスバッファ48に供給される。層アドレスバッファ48は、TSVを介して層アドレス(レイヤ情報)EXAをコアチップCC0〜CC7に共通に供給する役割を果たす。また、モードレジスタセットにエントリーしている場合には、コントロールロジック32に供給されたアドレス信号A0〜A15はインターフェースチップIFに設けられたモードレジスタ42に供給される。また、バンクアドレスBA0〜BA2については、コントロールロジック32によってデコードされ、これにより得られるバンク選択信号がFIFO回路25に供給される。これは、ライトデータのバンク選択がインターフェースチップIF内で行われるためである。   The address terminal 13a is a terminal to which bank addresses BA0 to BA2 are supplied, the address terminal 13b is a terminal to which address signals A0 to A (N-3) are supplied, and the address terminal 13c is an address signal AN to A (N -2) is a terminal to be supplied. The supplied address signals A0-AN and BA0-BA2 are supplied to an address input buffer 41 provided in the interface chip IF. The output of the address input buffer 41 is supplied to the control logic 32 and the layer address buffer 48. The layer address buffer 48 plays a role of commonly supplying a layer address (layer information) EXA to the core chips CC0 to CC7 via the TSV. If the entry is made in the mode register set, the address signals A0 to A15 supplied to the control logic 32 are supplied to the mode register 42 provided in the interface chip IF. The bank addresses BA0 to BA2 are decoded by the control logic 32, and a bank selection signal obtained thereby is supplied to the FIFO circuit 25. This is because the bank selection of write data is performed in the interface chip IF.

データ入出力端子14は、リードデータ又はライトデータDQ0〜DQ7の入出力を行うための端子である。また、データストローブ端子15a,15bは、ストローブ信号DQS,/DQSの入出力を行うための端子である。さらに、データマスク端子18は、データマスク信号DMが供給される端子である。これらデータ入出力端子14、データストローブ端子15a,15b及びデータマスク端子18は、インターフェースチップIFに設けられた入出力バッファ回路23に接続されている。入出力バッファ回路23には、入力バッファIB及び出力バッファOBが含まれており、DLL回路22より供給される入出力用クロック信号LCLKに同期して、リードデータ又はライトデータDQ0〜DQ7及びストローブ信号DQS,/DQSの入出力を行う。また、入出力バッファ回路23は、コントロールロジック32から内部オンダイターミネーション信号IODTが供給されると、出力バッファOBを終端抵抗として機能させる。さらに、入出力バッファ回路23には、キャリブレーション回路24からインピーダンスコードDRZQが供給されており、これによって出力バッファOBのインピーダンスが指定される。   The data input / output terminal 14 is a terminal for inputting / outputting read data or write data DQ0 to DQ7. The data strobe terminals 15a and 15b are terminals for inputting / outputting strobe signals DQS and / DQS. Further, the data mask terminal 18 is a terminal to which a data mask signal DM is supplied. The data input / output terminal 14, data strobe terminals 15a and 15b, and data mask terminal 18 are connected to an input / output buffer circuit 23 provided in the interface chip IF. The input / output buffer circuit 23 includes an input buffer IB and an output buffer OB. In synchronization with the input / output clock signal LCLK supplied from the DLL circuit 22, the read data or write data DQ0 to DQ7 and the strobe signal are provided. Input / output DQS and / DQS. Further, when the internal on-die termination signal IODT is supplied from the control logic 32, the input / output buffer circuit 23 causes the output buffer OB to function as a termination resistor. Further, the impedance code DRZQ is supplied from the calibration circuit 24 to the input / output buffer circuit 23, thereby designating the impedance of the output buffer OB.

キャリブレーション回路24には、出力バッファOBと同じ回路構成を有するレプリカバッファRBが含まれており、コントロールロジック32よりキャリブレーション信号ZQCが供給されると、キャリブレーション端子16に接続された外部抵抗(図示せず)の抵抗値を参照することによってキャリブレーション動作を行う。キャリブレーション動作とは、レプリカバッファRBのインピーダンスを外部抵抗の抵抗値と一致させる動作であり、得られたインピーダンスコードDRZQが入出力バッファ回路23に供給される。これにより、出力バッファOBのインピーダンスが所望の値に調整される。   The calibration circuit 24 includes a replica buffer RB having the same circuit configuration as that of the output buffer OB. When a calibration signal ZQC is supplied from the control logic 32, an external resistor (connected to the calibration terminal 16 ( The calibration operation is performed by referring to the resistance value (not shown). The calibration operation is an operation for matching the impedance of the replica buffer RB with the resistance value of the external resistor, and the obtained impedance code DRZQ is supplied to the input / output buffer circuit 23. Thereby, the impedance of the output buffer OB is adjusted to a desired value.

入出力バッファ回路23は、FIFO回路25に接続されている。FIFO回路25は、周知なDDR機能を実現するレイテンシ制御によって動作するFIFO機能を実現するFIFO回路部(不図示)とマルチプレクサ(不図示)とを含み、コアチップCC0〜CC7から供給されるパラレルなリードデータをシリアル変換するとともに、入出力バッファから供給されるシリアルなライトデータをパラレル変換する回路である。したがって、FIFO回路25と入出力バッファ回路23との間はシリアル接続であり、FIFO回路25とコアチップCC0〜CC7との間はパラレル接続である。FIFO回路25が出力するパラレルなライトデータは、TSVバッファ26を介してコアチップCC0〜CC7に供給され、コアチップCC0〜CC7から出力されるパラレルなリードデータは、TSVバッファ26を介してFIFO回路25に供給される。本実施形態では、コアチップCC0〜CC7がDDR3型のSDRAMのバックエンド部であり、プリフェッチ数が8ビットである。また、FIFO回路25とコアチップCC0〜CC7はバンクごとに接続されており、各コアチップCC0〜CC7に含まれるバンク数は8バンクである。したがって、FIFO回路25とコアチップCC0〜CC7との接続は1DQ当たり64ビット(8ビット×8バンク)となる。   The input / output buffer circuit 23 is connected to the FIFO circuit 25. The FIFO circuit 25 includes a FIFO circuit unit (not shown) that realizes a FIFO function that operates by latency control that realizes a well-known DDR function, and a multiplexer (not shown), and is a parallel read supplied from the core chips CC0 to CC7. This circuit converts data serially and converts serial write data supplied from an input / output buffer into parallel data. Therefore, the FIFO circuit 25 and the input / output buffer circuit 23 are serially connected, and the FIFO circuit 25 and the core chips CC0 to CC7 are parallelly connected. The parallel write data output from the FIFO circuit 25 is supplied to the core chips CC0 to CC7 via the TSV buffer 26, and the parallel read data output from the core chips CC0 to CC7 is supplied to the FIFO circuit 25 via the TSV buffer 26. Supplied. In the present embodiment, the core chips CC0 to CC7 are back end portions of the DDR3 type SDRAM, and the prefetch number is 8 bits. The FIFO circuit 25 and the core chips CC0 to CC7 are connected to each bank, and the number of banks included in each core chip CC0 to CC7 is eight banks. Accordingly, the connection between the FIFO circuit 25 and the core chips CC0 to CC7 is 64 bits per 1 DQ (8 bits × 8 banks).

このように、FIFO回路25とコアチップCC0〜CC7との間においては、基本的に、シリアル変換されていないパラレルデータが入出力される。つまり、通常のSDRAM(それは、フロントエンドとバックエンドが1つのチップで構成される)では、チップ外部との間でのデータの入出力がシリアルに行われる(つまり、データ入出力端子は1DQ当たり1個である)のに対し、コアチップCC0〜CC7では、インターフェースチップIFとの間でのデータの入出力がパラレルに行われる。この点は、通常のSDRAMとコアチップCC0〜CC7との重要な相違点である。但し、プリフェッチしたパラレルデータを全て異なるTSVを用いて入出力することは必須でなく、コアチップCC0〜CC7側にて部分的なパラレル/シリアル変換を行うことによって、1DQ当たり必要なTSVの数を削減しても構わない。例えば、1DQ当たり64ビットのデータを全て異なるTSVを用いて入出力するのではなく、コアチップCC0〜CC7側にて2ビットのパラレル/シリアル変換を行うことによって、1DQ当たり必要なTSVの数を半分(32個)に削減しても構わない。   Thus, parallel data that has not been serially converted is basically input / output between the FIFO circuit 25 and the core chips CC0 to CC7. That is, in a normal SDRAM (that is, a front end and a back end are configured by one chip), data is input / output serially to / from the outside of the chip (that is, the data input / output terminals are per 1DQ). On the other hand, in the core chips CC0 to CC7, data is input / output to / from the interface chip IF in parallel. This is an important difference between the normal SDRAM and the core chips CC0 to CC7. However, it is not essential to input / output all prefetched parallel data using different TSVs, and the number of TSVs required per DQ is reduced by performing partial parallel / serial conversion on the core chips CC0 to CC7 side. It doesn't matter. For example, instead of inputting / outputting 64 bits of data per 1DQ using different TSVs, the number of TSVs required per 1DQ is halved by performing 2-bit parallel / serial conversion on the core chips CC0 to CC7. It may be reduced to (32).

更に、FIFO回路25は、インターフェースチップ単位で試験ができる機能が付加されている。インターフェースチップには、バックエンド部が存在しない。このため、原則として単体で動作させることはできない。しかしながら、単体での動作が一切不可能であると、ウェハ状態でのインターフェースチップの動作試験を行うことができなくなってしまう。これは、インターフェースチップと複数のコアチップの組み立て工程を経た後でなければ、半導体装置10を試験することができないことを示し、半導体装置10を試験することによって、インターフェースチップIFを試験することを意味する。インターフェースチップIFに回復できない欠陥がある場合、半導体装置10全体の損失を招くことになる。この点を考慮して、本実施形態では、FIFO回路25には、試験用に擬似的なバックエンド部の一部が設けられており、試験時に簡素な記憶機能が可能とされている。   Further, the FIFO circuit 25 is provided with a function capable of testing in units of interface chips. The interface chip has no back-end part. For this reason, it cannot be operated as a single unit in principle. However, if the single operation is impossible, the operation test of the interface chip in the wafer state cannot be performed. This indicates that the semiconductor device 10 can only be tested after the assembly process of the interface chip and the plurality of core chips, and means that the interface chip IF is tested by testing the semiconductor device 10. To do. If the interface chip IF has a defect that cannot be recovered, the entire semiconductor device 10 is lost. In consideration of this point, in the present embodiment, the FIFO circuit 25 is provided with a part of a pseudo back-end unit for testing, so that a simple storage function is possible at the time of testing.

電源端子17a,17bは、それぞれ電源電位VDD,VSSが供給される端子であり、インターフェースチップIFに設けられたパワーオン検出回路43に接続されるとともに、TSVを介してコアチップCC0〜CC7にも接続されている。パワーオン検出回路43は、電源の投入を検出する回路であり、電源の投入を検出するとインターフェースチップIFに設けられた層アドレスコントロール回路45を活性化させる。   The power supply terminals 17a and 17b are terminals to which power supply potentials VDD and VSS are supplied, respectively, and connected to the power-on detection circuit 43 provided in the interface chip IF and also connected to the core chips CC0 to CC7 through the TSV. Has been. The power-on detection circuit 43 is a circuit that detects power-on, and activates the layer address control circuit 45 provided in the interface chip IF when power-on is detected.

層アドレスコントロール回路45は、本実施形態による半導体装置10のI/O構成に応じて層アドレスを変更するための回路である。上述の通り、本実施形態による半導体装置10は8個のデータ入出力端子14を備えており、これにより最大でI/O数を8ビット(DQ0〜DQ7)に設定することができるが、I/O数がこれに固定されるわけではなく、例えば4ビット(DQ0〜DQ3)に設定することも可能である。これらI/O数に応じてアドレス割り付けが変更され、層アドレスも変更される。層アドレスコントロール回路45は、I/O数に応じたアドレス割り付けの変更を制御する回路であり、TSVを介して各コアチップCC0〜CC7に共通に接続されている。   The layer address control circuit 45 is a circuit for changing the layer address according to the I / O configuration of the semiconductor device 10 according to the present embodiment. As described above, the semiconductor device 10 according to the present embodiment includes the eight data input / output terminals 14, so that the maximum number of I / Os can be set to 8 bits (DQ0 to DQ7). The number of / O is not fixed to this, and can be set to 4 bits (DQ0 to DQ3), for example. The address allocation is changed according to the number of I / Os, and the layer address is also changed. The layer address control circuit 45 is a circuit that controls a change in address allocation according to the number of I / Os, and is commonly connected to each of the core chips CC0 to CC7 via the TSV.

また、インターフェースチップIFには層アドレス設定回路44も設けられている。層アドレス設定回路44は、TSVを介してコアチップCC0〜CC7に接続されている。層アドレス設定回路44は、図3(b)に示すタイプのTSV2を用いて、コアチップCC0〜CC7の層アドレス発生回路46にカスケード接続されており、テスト時においてコアチップCC0〜CC7に設定された層アドレスを読み出す役割を果たす。   The interface chip IF is also provided with a layer address setting circuit 44. The layer address setting circuit 44 is connected to the core chips CC0 to CC7 via the TSV. The layer address setting circuit 44 is cascade-connected to the layer address generation circuit 46 of the core chips CC0 to CC7 using the TSV2 of the type shown in FIG. 3B, and the layer set to the core chips CC0 to CC7 at the time of testing. It plays the role of reading the address.

さらに、インターフェースチップIFには不良チップ情報保持回路33が設けられている。不良チップ情報保持回路33は、正常に動作しない不良コアチップがアセンブリ後に発見された場合に、そのチップ番号を保持する回路である。不良チップ情報保持回路33は、TSVを介してコアチップCC0〜CC7に接続されている。不良チップ情報保持回路33は、図3(c)に示すタイプのTSV3を用いて、シフトされながらコアチップCC0〜CC7に接続されている。   Further, a defective chip information holding circuit 33 is provided in the interface chip IF. The defective chip information holding circuit 33 is a circuit that holds a chip number when a defective core chip that does not operate normally is found after assembly. The defective chip information holding circuit 33 is connected to the core chips CC0 to CC7 through the TSV. The defective chip information holding circuit 33 is connected to the core chips CC0 to CC7 while being shifted using the TSV3 of the type shown in FIG.

さらに、インターフェースチップIFには、電気ヒューズ回路83が設けられている。電気ヒューズ回路83は、アセンブリ後に発見された不良を冗長回路によって置換するために必要な情報が記憶される回路である。電気ヒューズ回路83に記憶される情報としては、少なくとも、TSVの不良に関する情報と、コアチップCC0〜CC7内のメモリセルの不良に関する情報が含まれる。TSVの不良については、TSVバッファ26,34によって他のTSVに置換することによって救済されるが、これに関しては本発明の要旨と直接関係がないため、詳細な説明は省略する。TSVの不良は、DFT回路81を用いて検出され、電気ヒューズ回路83にプログラムされる。   Furthermore, an electrical fuse circuit 83 is provided in the interface chip IF. The electrical fuse circuit 83 is a circuit in which information necessary for replacing a defect found after assembly with a redundant circuit is stored. The information stored in the electrical fuse circuit 83 includes at least information related to defects in TSV and information related to defects in memory cells in the core chips CC0 to CC7. TSV defects are remedied by replacing them with other TSVs by the TSV buffers 26 and 34, but since this is not directly related to the gist of the present invention, detailed description thereof is omitted. TSV defects are detected using the DFT circuit 81 and programmed into the electrical fuse circuit 83.

電気ヒューズ回路83には、置換元のワード線を示すロウアドレス又は置換元のビット線を示すカラムアドレスが記憶される。置換先となる冗長ワード線又は冗長ビット線は、当該コアチップCC0〜CC7に含まれる冗長ワード線又は冗長ビット線が使用される。   The electric fuse circuit 83 stores a row address indicating a replacement source word line or a column address indicating a replacement source bit line. The redundant word line or redundant bit line included in the core chips CC0 to CC7 is used as the redundant word line or redundant bit line to be replaced.

電気ヒューズ回路83に記憶される情報のうちメモリセルの不良アドレスに関する情報は、シリアライザ84によってシリアルデータALDにシリアル変換された後、TSVを介してコアチップCC0〜CC7に転送される。図5に示すように、不良アドレスの転送は、TSV自体の不良によって転送不能となることを防止すべく、複数のTSVが並列に用いられている。その他、置換できないTSVを使用する信号、例えば、層アドレスEXAや後述する判定信号P/Fなどに対しても、複数のTSVが並列に用いられる。   Of the information stored in the electrical fuse circuit 83, information related to the defective address of the memory cell is serial-converted into serial data ALD by the serializer 84 and then transferred to the core chips CC0 to CC7 via the TSV. As shown in FIG. 5, a plurality of TSVs are used in parallel in order to prevent the transfer of a defective address from being disabled due to a defect in the TSV itself. In addition, a plurality of TSVs are used in parallel for signals using TSVs that cannot be replaced, for example, a layer address EXA or a determination signal P / F described later.

電気ヒューズ回路83へのプログラムは、解析回路82によって行われる。解析回路82はDFT回路37の出力である信号FENTにより活性化され、コントロールロジック32より供給されるアドレスと、コアチップCC0〜CC7より供給される判定信号P/Fに基づき、不良のあるメモリセルの出現パターンを解析する。解析は、不良のあるメモリセルをワード線単位又はビット線単位で置換した場合に、もっとも効率よく置換可能なパターンを特定する。このことは、電気ヒューズ回路83により記憶されるアドレスがメモリセル単位のアドレスではなく、ワード線単位又はビット線単位のアドレスであることを意味する。ワード線単位又はビット線単位での置換は、コアチップCC0〜CC7の製造時においてウェハ状態で行われ、ウェハ状態での置換に用いられなかった残余の冗長ワード線又は冗長ビット線が電気ヒューズ回路83によって使用されることになる。よって、解析回路82は、フェイルメモリ・リペア・アナライザである。   The program for the electrical fuse circuit 83 is performed by the analysis circuit 82. The analysis circuit 82 is activated by the signal FENT which is the output of the DFT circuit 37, and based on the address supplied from the control logic 32 and the determination signal P / F supplied from the core chips CC0 to CC7, the analysis circuit 82 Analyze appearance patterns. The analysis identifies a pattern that can be replaced most efficiently when a defective memory cell is replaced in units of word lines or bit lines. This means that the address stored by the electrical fuse circuit 83 is not an address in units of memory cells but an address in units of word lines or bit lines. Replacement in units of word lines or bit lines is performed in the wafer state when the core chips CC0 to CC7 are manufactured, and the remaining redundant word lines or redundant bit lines not used for replacement in the wafer state are replaced by the electric fuse circuit 83. Will be used by. Therefore, the analysis circuit 82 is a fail memory repair analyzer.

一方、電気ヒューズ回路83にプログラムされた情報の読み出しは、ロード回路85を用いて行われる。ロード回路85は、電気ヒューズ回路83にプログラムされた情報の読み出しを行うとともに、タイミング信号ALFL,ALCKを生成することにより、シリアライザ84とコアチップCC0〜CC7との同期を取る役割を果たす。   On the other hand, reading of information programmed in the electric fuse circuit 83 is performed using the load circuit 85. The load circuit 85 reads information programmed in the electric fuse circuit 83 and generates timing signals ALFL and ALCK, thereby synchronizing the serializer 84 and the core chips CC0 to CC7.

以上が外部端子とインターフェースチップIFとの接続関係、並びに、インターフェースチップIFの回路構成の概要である。次に、コアチップCC0〜CC7の回路構成について説明する。   The above is the outline of the connection relationship between the external terminal and the interface chip IF and the circuit configuration of the interface chip IF. Next, the circuit configuration of the core chips CC0 to CC7 will be described.

図5に示すように、バックエンド機能を有するコアチップCC0〜CC7に含まれるメモリセルアレイ50は、いずれも8バンクに分割されている。尚、バンクとは、個別にコマンドを受け付け可能な単位である。言い換えれば、夫々のバンクは、互いに非排他制御で独立に動作することができる。半導体装置10の外部(半導体装置10を制御する外部のコントローラ)からは、独立に夫々のバンクをアクセスできる。例えば、バンク1のメモリセルアレイ50とバンク2のメモリセルアレイ50は、異なるコマンドにより夫々対応するワード線WL、ビット線BL等を、時間軸的に同一の期間に個別にアクセス制御できる非排他制御の関係である。例えば、バンク1をアクティブ(ワード線とビット線をアクティブ)に維持しつつ、更にバンク2をアクティブに制御することができる。但し、半導体装置10の外部端子(例えば、複数の制御端子、複数のI/O端子)は、共有している。メモリセルアレイ50内においては、複数のワード線WLと複数のビット線BLが交差しており、その交点にはメモリセルMCが配置されている(図5においては、1本のワード線WL、1本のビット線BL及び1個のメモリセルMCのみを示している)。   As shown in FIG. 5, each of the memory cell arrays 50 included in the core chips CC0 to CC7 having the back-end function is divided into 8 banks. A bank is a unit that can accept commands individually. In other words, each bank can operate independently with non-exclusive control. Each bank can be accessed independently from outside the semiconductor device 10 (an external controller that controls the semiconductor device 10). For example, the memory cell array 50 of the bank 1 and the memory cell array 50 of the bank 2 are non-exclusive control that can individually control access to the corresponding word line WL, bit line BL, etc. in the same period on the time axis by different commands. It is a relationship. For example, the bank 2 can be controlled to be active while the bank 1 is kept active (the word line and the bit line are active). However, the external terminals (for example, a plurality of control terminals and a plurality of I / O terminals) of the semiconductor device 10 are shared. In the memory cell array 50, a plurality of word lines WL and a plurality of bit lines BL intersect, and memory cells MC are arranged at the intersections (in FIG. 5, one word line WL, 1 Only one bit line BL and one memory cell MC are shown).

メモリセルアレイ50には、複数の冗長ワード線RWLに接続された冗長セルRMCからなるロウ冗長アレイ50aと、複数の冗長ビット線RBLに接続された冗長セルRMCからなるカラム冗長アレイ50bを有している。ロウ冗長アレイ50aは、アクセスが要求されたメモリセルが不良ワード線に属している場合に代替アクセスされ、カラム冗長アレイ50bは、アクセスが要求されたメモリセルが不良ビット線に属している場合に代替アクセスされる。このような代替アクセスは、上述した電気ヒューズ回路83又は後述する光学ヒューズ回路55,57に記憶されたアドレスに対してアクセスが要求された場合に行われる。   The memory cell array 50 includes a row redundant array 50a composed of redundant cells RMC connected to a plurality of redundant word lines RWL and a column redundant array 50b composed of redundant cells RMC connected to a plurality of redundant bit lines RBL. Yes. The row redundant array 50a is accessed as a substitute when the memory cell to which access is requested belongs to a defective word line, and the column redundant array 50b is used when the memory cell to which access is requested belongs to a defective bit line. Alternate access. Such alternative access is performed when access is requested to an address stored in the above-described electrical fuse circuit 83 or optical fuse circuits 55 and 57 described later.

ワード線WLの選択はロウデコーダ51によって行われる。また、ビット線BLはセンス回路53内の対応するセンスアンプSAに接続されている。センスアンプSAの選択はカラムデコーダ52によって行われる。   Selection of the word line WL is performed by the row decoder 51. The bit line BL is connected to a corresponding sense amplifier SA in the sense circuit 53. Selection of the sense amplifier SA is performed by the column decoder 52.

ロウデコーダ51は、ロウ制御回路61より供給されるロウアドレスによって制御される。ロウ制御回路61には、TSVを介してインターフェースチップIFより供給されるロウアドレスを受けるアドレスバッファ61aが含まれており、アドレスバッファ61aによってバッファリングされたロウアドレスがロウデコーダ51に供給される。TSVを介して供給されるアドレス信号は、TSVレシーバ35及びコントロールロジック63を介して、ロウ制御回路61などに供給される。また、ロウ制御回路61にはリフレッシュカウンタ61bも含まれており、コントロールロジック回路63から内部リフレッシュコマンドが発行された場合には、リフレッシュカウンタ61bが示すロウアドレスがロウデコーダ51に供給される。   The row decoder 51 is controlled by a row address supplied from the row control circuit 61. The row control circuit 61 includes an address buffer 61 a that receives a row address supplied from the interface chip IF via the TSV, and the row address buffered by the address buffer 61 a is supplied to the row decoder 51. The address signal supplied via the TSV is supplied to the row control circuit 61 and the like via the TSV receiver 35 and the control logic 63. The row control circuit 61 also includes a refresh counter 61b. When an internal refresh command is issued from the control logic circuit 63, the row address indicated by the refresh counter 61b is supplied to the row decoder 51.

ロウデコーダ51には、図示しないアドレス比較回路が含まれており、ロウ制御回路61より供給されるロウアドレスと不良アドレスラッチ回路56に保持されたアドレスとの比較を行う。不良アドレスラッチ回路56は、光学ヒューズ回路55から読み出された不良ロウアドレスをラッチする回路である。不良アドレスラッチ回路56には、光学ヒューズ回路55から読み出された不良ロウアドレスをラッチする回路のみならず、電気ヒューズ回路83から読み出された不良ロウアドレスをラッチする回路も含まれている。そして、ロウデコーダ51による比較の結果、両アドレスが一致した場合には、ロウアドレスが示すワード線の代わりに、ロウ冗長アレイ50aに含まれる冗長ワード線に対してアクセスを行う。これに対し、両アドレスが不一致である場合には、ロウアドレスが示すワード線をそのままアクセスする。   The row decoder 51 includes an address comparison circuit (not shown), and compares the row address supplied from the row control circuit 61 with the address held in the defective address latch circuit 56. The defective address latch circuit 56 is a circuit that latches the defective row address read from the optical fuse circuit 55. The defective address latch circuit 56 includes not only a circuit that latches a defective row address read from the optical fuse circuit 55 but also a circuit that latches a defective row address read from the electrical fuse circuit 83. As a result of comparison by the row decoder 51, when both addresses match, access is made to a redundant word line included in the row redundant array 50a instead of the word line indicated by the row address. On the other hand, if the two addresses do not match, the word line indicated by the row address is accessed as it is.

光学ヒューズ回路55には複数のヒューズセットが含まれており、各ヒューズセットがロウ冗長アレイ50a内の複数の冗長ワード線にそれぞれ対応している。つまり、あるヒューズセットにあるロウアドレスがプログラムされている場合、当該ロウアドレスに対するアクセスが要求されると、当該ヒューズセットに対応づけられた冗長ワード線に対してアクセスが行われる。さらに、光学ヒューズ回路55に含まれる一部のヒューズセットについては、電気ヒューズ回路83に含まれるヒューズセットと一対一に対応している。したがって、光学ヒューズ回路55に含まれる一部のヒューズセットによって置換先として指定される冗長ワード線は、電気ヒューズ回路83に含まれるヒューズセットによっても置換先として指定され得る。ただし、光学ヒューズ回路55と電気ヒューズ回路83が競合することはなく、一つの冗長ワード線は、光学ヒューズ回路55に含まれるヒューズセット及び電気ヒューズ回路83に含まれるヒューズセットのいずれか一方によって置換先として使用される。   The optical fuse circuit 55 includes a plurality of fuse sets, and each fuse set corresponds to a plurality of redundant word lines in the row redundant array 50a. That is, when a row address in a certain fuse set is programmed, when an access to the row address is requested, the redundant word line associated with the fuse set is accessed. Further, some fuse sets included in the optical fuse circuit 55 correspond one-to-one with the fuse sets included in the electric fuse circuit 83. Therefore, a redundant word line designated as a replacement destination by a part of the fuse set included in the optical fuse circuit 55 can also be specified as a replacement destination by a fuse set included in the electrical fuse circuit 83. However, the optical fuse circuit 55 and the electric fuse circuit 83 do not compete with each other, and one redundant word line is replaced by one of the fuse set included in the optical fuse circuit 55 and the fuse set included in the electric fuse circuit 83. Used as a destination.

カラムデコーダ52は、カラム制御回路62より供給されるカラムアドレスによって制御される。カラム制御回路62には、TSVを介してインターフェースチップIFより供給されるカラムアドレスを受けるアドレスバッファ62aが含まれており、アドレスバッファ62aによってバッファリングされたカラムアドレスがカラムデコーダ52に供給される。また、カラム制御回路62にはバースト長をカウントするバーストカウンタ62bも含まれている。   The column decoder 52 is controlled by a column address supplied from the column control circuit 62. The column control circuit 62 includes an address buffer 62a that receives a column address supplied from the interface chip IF via the TSV, and the column address buffered by the address buffer 62a is supplied to the column decoder 52. The column control circuit 62 also includes a burst counter 62b that counts the burst length.

カラムデコーダ52には、図示しないアドレス比較回路が含まれており、カラム制御回路62より供給されるカラムアドレスと不良アドレスラッチ回路58に保持されたアドレスとの比較を行う。不良アドレスラッチ回路58は、光学ヒューズ回路57から読み出された不良カラムアドレスをラッチする回路である。不良アドレスラッチ回路58には、光学ヒューズ回路55から読み出された不良カラムアドレスをラッチする回路のみならず、電気ヒューズ回路83から読み出された不良カラムアドレスをラッチする回路も含まれている。そして、カラムデコーダ52による比較の結果、両アドレスが一致した場合には、カラムアドレスが示すビット線の代わりに、カラム冗長アレイ50bに含まれる冗長ビット線に対してアクセスを行う。これに対し、両アドレスが不一致である場合には、カラムアドレスが示すビット線をそのままアクセスする。ビット線へのアクセスは、センス回路53内の対応するセンスアンプSAを選択することにより行う。   The column decoder 52 includes an address comparison circuit (not shown), and compares the column address supplied from the column control circuit 62 with the address held in the defective address latch circuit 58. The defective address latch circuit 58 is a circuit that latches the defective column address read from the optical fuse circuit 57. The defective address latch circuit 58 includes not only a circuit that latches a defective column address read from the optical fuse circuit 55 but also a circuit that latches a defective column address read from the electrical fuse circuit 83. As a result of comparison by the column decoder 52, if both addresses match, access is made to a redundant bit line included in the column redundant array 50b instead of the bit line indicated by the column address. On the other hand, if the two addresses do not match, the bit line indicated by the column address is accessed as it is. Access to the bit line is performed by selecting the corresponding sense amplifier SA in the sense circuit 53.

光学ヒューズ回路57には複数のヒューズセットが含まれており、各ヒューズセットがカラム冗長アレイ50b内の複数の冗長ビット線にそれぞれ対応している。つまり、あるヒューズセットにあるカラムアドレスがプログラムされている場合、当該カラムアドレスに対するアクセスが要求されると、当該ヒューズセットに対応づけられた冗長ビット線に対してアクセスが行われる。さらに、光学ヒューズ回路57に含まれる一部のヒューズセットについては、電気ヒューズ回路83に含まれるヒューズセットと一対一に対応している。したがって、光学ヒューズ回路55に含まれる一部のヒューズセットによって置換先として指定される冗長ビット線は、電気ヒューズ回路83に含まれるヒューズセットによっても置換先として指定され得る。ただし、光学ヒューズ回路57と電気ヒューズ回路83が競合することはなく、一つの冗長ビット線は、光学ヒューズ回路57に含まれるヒューズセット及び電気ヒューズ回路83に含まれるヒューズセットのいずれか一方によって置換先として使用される。   The optical fuse circuit 57 includes a plurality of fuse sets, and each fuse set corresponds to a plurality of redundant bit lines in the column redundant array 50b. That is, when a column address in a certain fuse set is programmed, when access to the column address is requested, the redundant bit line associated with the fuse set is accessed. Further, some fuse sets included in the optical fuse circuit 57 correspond one-to-one with the fuse sets included in the electric fuse circuit 83. Therefore, a redundant bit line designated as a replacement destination by a part of the fuse set included in the optical fuse circuit 55 can also be specified as a replacement destination by a fuse set included in the electric fuse circuit 83. However, the optical fuse circuit 57 and the electric fuse circuit 83 do not compete with each other, and one redundant bit line is replaced by either the fuse set included in the optical fuse circuit 57 or the fuse set included in the electric fuse circuit 83. Used as a destination.

カラムデコーダ52によって選択されたセンスアンプSAは、さらに、図示しないいくつかのアンプ(サブアンプやデータアンプなど)を介して、データコントロール回路54に接続される。これにより、リード動作時においては、一つのI/O(DQ)あたり8ビット(=プリフェッチ数)のリードデータがデータコントロール回路54から出力され、ライト動作時においては、8ビットのライトデータがデータコントロール回路54に入力される。データコントロール回路54とインターフェースチップIFとの間はTSVバッファ27及びTSVを介してパラレルに接続される。また、データコントロール回路54には、テスト動作時におけるパス/フェイル判定を行い、そのパス/フェイル判定の結果を判定信号P/Fとして出力するテスト回路54aが含まれる。   The sense amplifier SA selected by the column decoder 52 is further connected to the data control circuit 54 via some amplifiers (such as sub-amplifiers and data amplifiers) not shown. As a result, 8-bit (= prefetch number) read data is output from the data control circuit 54 per I / O (DQ) during the read operation, and 8-bit write data is data during the write operation. Input to the control circuit 54. The data control circuit 54 and the interface chip IF are connected in parallel via the TSV buffer 27 and the TSV. Further, the data control circuit 54 includes a test circuit 54a that performs pass / fail judgment during a test operation and outputs the result of the pass / fail judgment as a judgment signal P / F.

コントロールロジック回路63は、TSVを介してインターフェースチップIFから供給される内部コマンドICMDを受け、これに基づいてロウ制御回路61及びカラム制御回路62の動作を制御する回路である。コントロールロジック回路63には、層アドレス比較回路(チップ情報比較回路)47が接続されている。層アドレス比較回路47は、当該コアチップがアクセス対象であるか否かを検出する回路であり、その検出は、TSVを介してインターフェースチップIFより供給されるアドレス信号の一部である層アドレスEXAと、層アドレス発生回路46に設定された層アドレスLID(チップ識別情報)とを比較することにより行われる。インターフェースチップIFから供給される層アドレスEXAは、入力レシーバ49を介してコアチップCC0〜CC7に入力される。   The control logic circuit 63 is a circuit that receives the internal command ICMD supplied from the interface chip IF via the TSV and controls the operations of the row control circuit 61 and the column control circuit 62 based on the internal command ICMD. A layer address comparison circuit (chip information comparison circuit) 47 is connected to the control logic circuit 63. The layer address comparison circuit 47 is a circuit that detects whether or not the core chip is an access target, and the detection is performed using a layer address EXA that is a part of an address signal supplied from the interface chip IF via the TSV. This is done by comparing the layer address LID (chip identification information) set in the layer address generation circuit 46. The layer address EXA supplied from the interface chip IF is input to the core chips CC0 to CC7 via the input receiver 49.

層アドレス発生回路46には、初期化時において各コアチップCC0〜CC7に固有の層アドレスが設定される。層アドレスの設定方法は次の通りである。まず、半導体装置10が初期化されると、各コアチップCC0〜CC7の層アドレス発生回路46に初期値として最小値(0,0,0)が設定される。コアチップCC0〜CC7の層アドレス発生回路46は、図3(b)に示すタイプのTSVを用いてカスケード接続されているとともに、内部にインクリメント回路を有している。そして、最上層のコアチップCC0の層アドレス発生回路46に設定された層アドレス(0,0,0)がTSVを介して2番目のコアチップCC1の層アドレス発生回路46に送られ、インクリメントされることにより異なる層アドレス(0,0,1)が生成される。以下同様にして、生成された層アドレスを下層のコアチップに転送し、転送されたコアチップ内の層アドレス発生回路46は、これをインクリメントする。最下層のコアチップCC7の層アドレス発生回路46には、層アドレスとして最大値(1,1,1)が設定されることになる。これにより、各コアチップCC0〜CC7には固有の層アドレスが設定される。   In the layer address generation circuit 46, a unique layer address is set to each of the core chips CC0 to CC7 at the time of initialization. The layer address setting method is as follows. First, when the semiconductor device 10 is initialized, a minimum value (0, 0, 0) is set as an initial value in the layer address generation circuit 46 of each of the core chips CC0 to CC7. The layer address generation circuits 46 of the core chips CC0 to CC7 are cascade-connected using a TSV of the type shown in FIG. 3B and have an increment circuit therein. The layer address (0, 0, 0) set in the layer address generation circuit 46 of the uppermost core chip CC0 is sent to the layer address generation circuit 46 of the second core chip CC1 via the TSV and incremented. Thus, different layer addresses (0, 0, 1) are generated. Similarly, the generated layer address is transferred to the lower core chip, and the layer address generation circuit 46 in the transferred core chip increments this. In the layer address generation circuit 46 of the lowermost core chip CC7, the maximum value (1, 1, 1) is set as the layer address. Thereby, a unique layer address is set to each of the core chips CC0 to CC7.

層アドレス発生回路46には、不活性化回路36から不良チップ信号DEF2が供給される。不活性化回路36は、TSVを介してインターフェースチップIFの不良チップ情報保持回路33から不良チップ信号DEF1が供給されると活性化する回路である。不良チップ信号DEF1は、図3(c)に示すタイプのTSV3を用いて各コアチップCC0〜CC7に供給されるため、各コアチップCC0〜CC7に個別の不良チップ信号DEFを供給することができる。不良チップ信号DEF1は、当該コアチップが不良チップである場合に活性化される信号であり、これが活性化している場合、層アドレス発生回路46はインクリメントした層アドレスではなく、インクリメントされていない層アドレスを下層のコアチップに転送する。また、不良チップ信号DEF2はコントロールロジック回路63にも供給されており、不良チップ信号DEF2が活性化している場合にはコントロールロジック回路63の動作が完全に停止する。これにより、不良のあるコアチップは、インターフェースチップIFからアドレス信号やコマンド信号が入力されても、リード動作やライト動作を行うことはない。   The defective address signal DEF2 is supplied from the inactivation circuit 36 to the layer address generation circuit 46. The inactivation circuit 36 is a circuit that is activated when a defective chip signal DEF1 is supplied from the defective chip information holding circuit 33 of the interface chip IF through the TSV. Since the defective chip signal DEF1 is supplied to each of the core chips CC0 to CC7 using the TSV3 of the type shown in FIG. 3C, an individual defective chip signal DEF can be supplied to each of the core chips CC0 to CC7. The defective chip signal DEF1 is a signal that is activated when the core chip is a defective chip. When the core chip is activated, the layer address generation circuit 46 uses a layer address that is not incremented instead of an incremented layer address. Transfer to the lower core chip. The defective chip signal DEF2 is also supplied to the control logic circuit 63. When the defective chip signal DEF2 is activated, the operation of the control logic circuit 63 is completely stopped. As a result, a defective core chip does not perform a read operation or a write operation even if an address signal or a command signal is input from the interface chip IF.

また、コントロールロジック回路63の出力は、モードレジスタ64にも供給されている。これにより、コントロールロジック回路63の出力がモードレジスタセットを示している場合、アドレス信号によってモードレジスタ64の設定値が上書きされる。これにより、コアチップCC0〜CC7の動作モードが設定される。   The output of the control logic circuit 63 is also supplied to the mode register 64. Thereby, when the output of the control logic circuit 63 indicates the mode register set, the set value of the mode register 64 is overwritten by the address signal. Thereby, the operation mode of the core chips CC0 to CC7 is set.

さらに、コアチップCC0〜CC7には、内部電圧発生回路72が設けられている。内部電圧発生回路72には電源電位VDD,VSSが供給されており、内部電圧発生回路72はこれを受けて各種内部電圧を生成する。内部電圧発生回路72により生成される内部電圧としては、各種周辺回路の動作電源として用いる内部電圧VPERI(≒VDD)、メモリセルアレイ50のアレイ電圧として用いる内部電圧VARY(<VDD)、ワード線WLの活性化電位である内部電圧VPP(>VDD)などが含まれる。また、コアチップCC0〜CC7には、パワーオン検出回路71も設けられており、電源の投入を検出すると各種内部回路のリセットを行う。   Furthermore, an internal voltage generation circuit 72 is provided in the core chips CC0 to CC7. The internal voltage generation circuit 72 is supplied with power supply potentials VDD and VSS, and the internal voltage generation circuit 72 receives these to generate various internal voltages. The internal voltage generated by the internal voltage generation circuit 72 includes an internal voltage VPERI (≈VDD) used as an operation power supply for various peripheral circuits, an internal voltage VARY (<VDD) used as an array voltage of the memory cell array 50, and the word line WL. An internal voltage VPP (> VDD) or the like which is an activation potential is included. In addition, the core chips CC0 to CC7 are also provided with a power-on detection circuit 71. When the power-on is detected, various internal circuits are reset.

以上がコアチップCC0〜CC7の基本的な回路構成である。コアチップCC0〜CC7には外部とのインターフェースを行うフロントエンド部が設けられておらず、このため、原則として単体で動作させることはできない。しかしながら、単体での動作が一切不可能であると、ウェハ状態でのコアチップの動作試験を行うことができなくなってしまう。これは、インターフェースチップと複数のコアチップの組み立て工程を経た後でなければ、半導体装置10を試験することができないことを示し、半導体装置10を試験することによって、各コアチップをそれぞれ試験することを意味する。コアチップに回復できない欠陥がある場合、半導体装置10全体の損失を招くことになる。この点を考慮して、本実施形態では、コアチップCC0〜CC7にはいくつかのテストパッドTPとテスト用のコマンドデコーダ65のテスト用フロントエンド部で構成される試験用に擬似的なフロントエンド部の一部が設けられており、テストパッドTPからアドレス信号、テストデータやコマンド信号の入力が可能とされている。試験用のフロントエンド部は、あくまでウェハ試験において簡素な試験を実現する機能の回路であり、インターフェースチップ内のフロントエンド機能をすべて備えるわけではない、ことに注意が必要である。例えば、コアチップの動作周波数は、フロントエンドの動作周波数よりも低いことから、低周波で試験するテスト用のフロントエンド部の回路で簡素に実現することができる。   The above is the basic circuit configuration of the core chips CC0 to CC7. The core chips CC0 to CC7 are not provided with a front-end unit for interfacing with the outside, and therefore cannot be operated alone in principle. However, if the single operation is impossible, it becomes impossible to perform the operation test of the core chip in the wafer state. This indicates that the semiconductor device 10 can only be tested after the assembly process of the interface chip and the plurality of core chips, and means that each core chip is tested by testing the semiconductor device 10. To do. If the core chip has a defect that cannot be recovered, the entire semiconductor device 10 is lost. In consideration of this point, in the present embodiment, the core chips CC0 to CC7 include a plurality of test pads TP and a test front end unit of a test command decoder 65 for a pseudo front end unit for testing. Are provided, and an address signal, test data, and a command signal can be input from the test pad TP. It should be noted that the test front-end unit is a circuit having a function that realizes a simple test in the wafer test, and does not have all the front-end functions in the interface chip. For example, since the operating frequency of the core chip is lower than the operating frequency of the front end, it can be simply realized by a test front end circuit for testing at a low frequency.

テストパッドTPの種類は、インターポーザIPに設けられた外部端子とほぼ同様である。具体的には、クロック信号が入力されるテストパッドTP1、アドレス信号が入力されるテストパッドTP2、コマンド信号が入力されるテストパッドTP3、テストデータの入出力を行うためのテストパッドTP4、データストローブ信号の入出力を行うためのテストパッドTP5、電源電位を供給するためのテストパッドTP6などが含まれている。   The type of the test pad TP is almost the same as that of the external terminal provided in the interposer IP. Specifically, a test pad TP1 to which a clock signal is input, a test pad TP2 to which an address signal is input, a test pad TP3 to which a command signal is input, a test pad TP4 for inputting / outputting test data, a data strobe A test pad TP5 for inputting and outputting signals, a test pad TP6 for supplying power supply potential, and the like are included.

テスト時においては、デコードされていない通常の外部コマンドが入力されるため、コアチップCC0〜CC7にはテスト用のコマンドデコーダ65も設けられている。また、テスト時においては、シリアルなテストデータが入出力されることから、コアチップCC0〜CC7にはテスト用の入出力回路29及びテスト用のFIFO回路28も設けられている。テスト時においては、コアチップCC0〜CC7に含まれるDFT回路66が用いられる。   At the time of testing, a normal external command that has not been decoded is input, so that a test command decoder 65 is also provided in the core chips CC0 to CC7. Further, since serial test data is input and output during the test, the core chips CC0 to CC7 are also provided with a test input / output circuit 29 and a test FIFO circuit 28. In the test, the DFT circuit 66 included in the core chips CC0 to CC7 is used.

以上が本実施形態による半導体装置10の全体構成である。このように、本実施形態による半導体装置10は、例えば1Gbのコアチップが8枚積層された構成を有していることから、この場合、合計で8Gbのメモリ容量となる。また、チップ選択信号/CSが入力される端子(チップ選択端子)は1つであることから、コントローラからはメモリ容量が8Gbである単一のDRAMとして認識される。但し、本発明においてコアチップの記憶容量については特に限定されない。   The above is the overall configuration of the semiconductor device 10 according to the present embodiment. Thus, since the semiconductor device 10 according to the present embodiment has a configuration in which, for example, eight 1 Gb core chips are stacked, the memory capacity in this case is 8 Gb in total. Further, since there is one terminal (chip selection terminal) to which the chip selection signal / CS is input, the controller recognizes it as a single DRAM having a memory capacity of 8 Gb. However, the storage capacity of the core chip is not particularly limited in the present invention.

次に、コアチップCC0〜CC7に含まれる不良セルの置換方法について説明する。   Next, a method for replacing defective cells included in the core chips CC0 to CC7 will be described.

不良セルの置換は、半導体装置10の製造段階において2回行われる。1回目はウェハプロセスにおいて行われ、2回目はアセンブリプロセスにおいて行われる。ウェハプロセスにおける置換は、ウェハプロセスで発生した欠陥をリペアするために、光学ヒューズ55,57を用いて行われ、アセンブリプロセスにおける置換は、アセンブリプロセスで発生した欠陥をリペアするために、電気ヒューズ回路83を用いて行われる。つまり、ウェハプロセスにおける置換では、当該コアチップCC0〜CC7自体に不良アドレスが記憶されるのに対し、アセンブリプロセスにおける置換では、インターフェースチップIFに不良アドレスが記憶される。   The replacement of the defective cell is performed twice in the manufacturing stage of the semiconductor device 10. The first time is performed in the wafer process, and the second time is performed in the assembly process. Replacement in the wafer process is performed using the optical fuses 55 and 57 to repair defects generated in the wafer process, and replacement in the assembly process is performed by using an electric fuse circuit to repair defects generated in the assembly process. 83. That is, in the replacement in the wafer process, the defective address is stored in the core chips CC0 to CC7 itself, whereas in the replacement in the assembly process, the defective address is stored in the interface chip IF.

図6は、コアチップCC0〜CC7に含まれる不良セルの置換方法を説明するためのフローチャートである。   FIG. 6 is a flowchart for explaining a method of replacing defective cells included in the core chips CC0 to CC7.

まず、ウェハ状態のコアチップCC0〜CC7に対して動作テストを行い、不良アドレスを検出する(ステップS10)。検出された不良アドレスは半導体装置10外のテスタ内で解析され、置換データが特定される。置換データとは、置換元のワード線又はビット線と、置換先のワード線又はビット線を特定する情報である。置換元のワード線又はビット線はロウアドレス又はカラムアドレスによって特定され、置換先のワード線又はビット線は光学ヒューズ回路55,57内の使用するヒューズセットのアドレスによって特定される。   First, an operation test is performed on the wafer-state core chips CC0 to CC7 to detect a defective address (step S10). The detected defective address is analyzed in a tester outside the semiconductor device 10, and replacement data is specified. The replacement data is information for specifying a replacement source word line or bit line and a replacement destination word line or bit line. The replacement source word line or bit line is specified by the row address or column address, and the replacement destination word line or bit line is specified by the address of the fuse set used in the optical fuse circuits 55 and 57.

次に、置換データに基づき、光学ヒューズ回路55,57に対するプログラムを行う(ステップS11)。具体的には、レーザトリマーを用いてレーザービームを照射することにより、光学ヒューズ回路55,57に含まれる所定のヒューズセットに置換元のワード線を示すロウアドレス又は置換元のビット線を示すカラムアドレスをプログラムする。このようにしてウェハプロセスにおける置換作業が完了すると、ウェハが個片化される(ステップS12)。一方、インターフェースチップIFが含む電気ヒューズ回路83の設定については、コアチップCC0〜CC7とは別工程で作製する(ステップS13)   Next, the optical fuse circuits 55 and 57 are programmed based on the replacement data (step S11). Specifically, by irradiating a laser beam using a laser trimmer, a predetermined fuse set included in the optical fuse circuits 55 and 57 has a row address indicating a replacement source word line or a column indicating a replacement source bit line. Program the address. When the replacement operation in the wafer process is completed in this way, the wafer is separated into pieces (step S12). On the other hand, the setting of the electrical fuse circuit 83 included in the interface chip IF is manufactured in a separate process from the core chips CC0 to CC7 (step S13).

次に、個片化されたコアチップCC0〜CC7とインターフェースチップIFを互いに積層し、図2に示すようにパッケージングする(ステップS14)。パッケージングした後、2回目の動作テストを行い、不良アドレスを検出する(ステップS15)。積層するコアチップCC0〜CC7は、ウェハ状態で行った1回目の動作テスト及びこれに基づいた不良セルの置換によってすべてのアドレスが正常にアクセス可能であることが保証されているが、パッケージング時に生じる負荷やバーインテストによる負荷によって、新たな不良アドレスが生じている可能性がある。2回目の動作テストは、このような1回目の動作テストの終了後に生じた新たな不良アドレスを検出し、これを救済するために行う。   Next, the separated core chips CC0 to CC7 and the interface chip IF are stacked together and packaged as shown in FIG. 2 (step S14). After packaging, a second operation test is performed to detect a defective address (step S15). The core chips CC0 to CC7 to be stacked are guaranteed that all addresses can be normally accessed by the first operation test performed in the wafer state and replacement of defective cells based on the first operation test. There is a possibility that a new defective address is generated due to the load or the load due to the burn-in test. The second operation test is performed in order to detect a new defective address generated after the completion of the first operation test and repair it.

次に、検出された不良アドレスに基づき、電気ヒューズ回路83に対するプログラムを行う(ステップS16)。具体的には、電気ヒューズ回路83に含まれる電気ヒューズコントローラ(後述)を用いて高電圧を印可することにより、電気ヒューズ回路83に含まれるヒューズセットに置換元のワード線を示すロウアドレス又は置換元のビット線を示すカラムアドレスをプログラムする。これにより、一連の置換動作が完了し、半導体装置10が良品として出荷される。   Next, the electric fuse circuit 83 is programmed based on the detected defective address (step S16). Specifically, by applying a high voltage using an electrical fuse controller (described later) included in the electrical fuse circuit 83, a row address or replacement indicating a replacement source word line in the fuse set included in the electrical fuse circuit 83 Program the column address indicating the original bit line. Thereby, a series of replacement operations are completed, and the semiconductor device 10 is shipped as a non-defective product.

図7は、図6に示したステップS15,S16の動作をより詳細に説明するためのフローチャートである。   FIG. 7 is a flowchart for explaining the operations of steps S15 and S16 shown in FIG. 6 in more detail.

まず、コアチップCC0〜CC7のいずれかを選択し(ステップS20)、動作テストを行う(ステップS21)。動作テストにおけるパス/フェイル判定は、当該コアチップCC0〜CC7内のデータコントロール回路54(テスト回路54a)によって行われる。その結果得られる判定信号P/Fは、TSV1を介してインターフェースチップIF内の解析回路82に転送され、解析回路82によって解析される(ステップS22)。解析回路82は、発見された全ての不良セルをより少ない数の冗長ワード線又は冗長ビット線によって置換できるよう、不良アドレスの解析を行うことによって、置換データを生成する。置換データに含まれる置換先のワード線又はビット線に関する情報は、電気ヒューズ回路83内の使用するヒューズセットのアドレスによって特定される。   First, one of the core chips CC0 to CC7 is selected (step S20), and an operation test is performed (step S21). The pass / fail judgment in the operation test is performed by the data control circuit 54 (test circuit 54a) in the core chips CC0 to CC7. The determination signal P / F obtained as a result is transferred to the analysis circuit 82 in the interface chip IF via the TSV1 and analyzed by the analysis circuit 82 (step S22). The analysis circuit 82 generates replacement data by analyzing a defective address so that all found defective cells can be replaced by a smaller number of redundant word lines or redundant bit lines. Information regarding the replacement destination word line or bit line included in the replacement data is specified by the address of the fuse set used in the electrical fuse circuit 83.

解析の結果、全てのヒューズセットを使用しても置換を行うことができない場合(ステップS23:NO)、当該半導体装置10は不良品として取り扱われる(ステップS27)。さらに、電気ヒューズ回路83内のヒューズセットを使用して置換を行うことができる場合であっても、電気ヒューズ回路83内の使用すべきヒューズセットが、すでに光学ヒューズ回路55,57内のすでに使用されているヒューズセットに割り当てられている場合にも(ステップS24:NO)、当該半導体装置10は不良品として取り扱われる(ステップS27)。これらのいずれでもない場合は、電気ヒューズ回路83内の所定のヒューズセットに対して、置換元のワード線を示すロウアドレス又は置換元のビット線を示すカラムアドレスをプログラムする(ステップS25)。これにより、当該コアチップにおいて新たに生じた不良アドレスが救済される。   As a result of the analysis, when the replacement cannot be performed even if all the fuse sets are used (step S23: NO), the semiconductor device 10 is handled as a defective product (step S27). Further, even if the fuse set in the electric fuse circuit 83 can be used for replacement, the fuse set to be used in the electric fuse circuit 83 is already used in the optical fuse circuits 55 and 57. Even when the fuse set is assigned (step S24: NO), the semiconductor device 10 is handled as a defective product (step S27). If none of these is the case, a row address indicating a replacement source word line or a column address indicating a replacement source bit line is programmed for a predetermined fuse set in the electrical fuse circuit 83 (step S25). Thereby, a defective address newly generated in the core chip is relieved.

そして、このような動作を全てのコアチップCC0〜CC7に対して順次行い、全てのコアチップCC0〜CC7に対して上記の動作が完了すると(ステップS26:YES)、一連の置換動作が完了し、半導体装置10が良品として出荷される。   Then, such an operation is sequentially performed for all the core chips CC0 to CC7, and when the above operation is completed for all the core chips CC0 to CC7 (step S26: YES), a series of replacement operations are completed, and the semiconductor The device 10 is shipped as a non-defective product.

図8は、電気ヒューズ回路83にプログラムされた置換データのロード動作を説明するためのフローチャートである。   FIG. 8 is a flowchart for explaining the replacement data loading operation programmed in the electrical fuse circuit 83.

置換データのロード動作は、コマンド端子12fに供給されるリセット信号/RESETがハイレベルに変化したことに応答して行われる(ステップS31)。リセット信号/RESETがハイレベルに変化すると、インターフェースチップIFに含まれるロード回路85が活性化し、電気ヒューズ回路83にプログラムされた置換データが読み出される(ステップS32)。電気ヒューズ回路83から読み出された置換データは、シリアライザ84によってシリアル変換され、TSV1を介して各コアチップCC0〜CC7に転送される(ステップS33)。シリアライザ84によって置換データを転送する際には、層アドレスバッファ48によって層アドレスEXAも同時に転送される。これにより、各コアチップCC0〜CC7に対して共通に供給される置換データは、層アドレスEXAが示すコアチップに対してのみ有効となり、当該コアチップに含まれる不良アドレスラッチ回路56,58にラッチされる。そして、全ての置換データをそれぞれ対応するコアチップCC0〜CC7に転送完了すると、一連の転送動作が完了する(ステップS34)。   The replacement data loading operation is performed in response to the change of the reset signal / RESET supplied to the command terminal 12f to the high level (step S31). When the reset signal / RESET changes to a high level, the load circuit 85 included in the interface chip IF is activated, and replacement data programmed in the electrical fuse circuit 83 is read (step S32). The replacement data read from the electrical fuse circuit 83 is serial-converted by the serializer 84 and transferred to the core chips CC0 to CC7 via the TSV1 (step S33). When the replacement data is transferred by the serializer 84, the layer address EXA is also transferred by the layer address buffer 48 at the same time. As a result, the replacement data supplied in common to the core chips CC0 to CC7 is valid only for the core chip indicated by the layer address EXA and is latched by the defective address latch circuits 56 and 58 included in the core chip. When all the replacement data has been transferred to the corresponding core chips CC0 to CC7, a series of transfer operations are completed (step S34).

図9は、電気ヒューズ回路83の構成をより詳細に示すブロック図である。   FIG. 9 is a block diagram showing the configuration of the electrical fuse circuit 83 in more detail.

図9に示すように、電気ヒューズ回路83はバンクごとに設けられている。本実施形態では8バンク構成であることから、電気ヒューズ回路83は8つの電気ヒューズ回路83−0〜83−7に分かれており、それぞれバンク0〜バンク7に対応している。電気ヒューズ回路83−0〜83−7はそれぞれ同じ回路構成を有しているため、図9においては、代表して電気ヒューズ回路83−0の回路構成のみを図示している。   As shown in FIG. 9, the electrical fuse circuit 83 is provided for each bank. In this embodiment, since it has an eight-bank configuration, the electric fuse circuit 83 is divided into eight electric fuse circuits 83-0 to 83-7, which correspond to the banks 0 to 7, respectively. Since the electrical fuse circuits 83-0 to 83-7 have the same circuit configuration, only the circuit configuration of the electrical fuse circuit 83-0 is shown in FIG. 9 as a representative.

電気ヒューズ回路83−0には、それぞれコアチップCC0〜CC7に割り当てられた複数のヒューズセット83−00〜83−07が含まれている。ヒューズセット83−00〜83−07のそれぞれには、ロウアドレス用及びカラムアドレス用の複数のヒューズセットが含まれている。各ヒューズセットにはそれぞれ対応するコントロール回路83aが割り当てられており、電気ヒューズコントローラ83bによる制御のもと、ヒューズセットに対する書き込み及び読み出しが行われる。ヒューズセットに書き込むべきデータ及びヒューズセットから読み出されたデータは、転送制御回路83cを介して送受信される。   The electrical fuse circuit 83-0 includes a plurality of fuse sets 83-00 to 83-07 respectively assigned to the core chips CC0 to CC7. Each of the fuse sets 83-00 to 83-07 includes a plurality of fuse sets for row address and column address. A corresponding control circuit 83a is assigned to each fuse set, and writing to and reading from the fuse set are performed under the control of the electrical fuse controller 83b. Data to be written to the fuse set and data read from the fuse set are transmitted / received via the transfer control circuit 83c.

各ヒューズセットは、複数の電気ヒューズによって構成されている。電気ヒューズとは、電気的に書き込み可能な記憶素子であり、不揮発性かつ不可逆性のワンタイムROMであることが好ましい。ワンタイムROMとしては、高電圧の印可による絶縁破壊(絶縁膜の破壊)の有無によってデータを記憶するアンチヒューズ素子を好ましく用いることができる。   Each fuse set includes a plurality of electric fuses. The electric fuse is an electrically writable storage element, and is preferably a nonvolatile and irreversible one-time ROM. As the one-time ROM, an antifuse element that stores data depending on the presence or absence of dielectric breakdown (insulation film breakdown) due to application of a high voltage can be preferably used.

転送制御回路83cを介して読み出されたデータは、シリアライザ84によってシリアル変換された後、TSVを介してコアチップCC0〜CC7に転送される。また、電気ヒューズ回路83に書き込むべきデータは、コントロールロジック32及び解析回路82から与えられ、電気ヒューズコントローラ83bによる制御のもと、所定のヒューズセットにプログラムされる。したがって、電気ヒューズコントローラ83bは電気ヒューズセットに対するプログラムを行うプログラム回路として機能する。   The data read through the transfer control circuit 83c is serial-converted by the serializer 84 and then transferred to the core chips CC0 to CC7 through the TSV. Data to be written in the electrical fuse circuit 83 is given from the control logic 32 and the analysis circuit 82, and is programmed into a predetermined fuse set under the control of the electrical fuse controller 83b. Therefore, the electrical fuse controller 83b functions as a program circuit that performs a program for the electrical fuse set.

図10は、不良アドレスラッチ回路56の構成をより詳細に示すブロック図である。   FIG. 10 is a block diagram showing the configuration of the defective address latch circuit 56 in more detail.

図10に示すように、不良アドレスラッチ回路56は、光学ヒューズ回路55から読み出された置換データをラッチするラッチ回路56aと、電気ヒューズ回路83から読み出された置換データをラッチするラッチ回路56bを備えている。ラッチ回路56bの前段には、データコントロール回路56cとデータラッチ回路56dが設けられており、これら回路56c,56dの制御により、TSVを介してインターフェースチップIFから転送された置換データがラッチ回路56bにラッチされる。   As shown in FIG. 10, the defective address latch circuit 56 includes a latch circuit 56a that latches replacement data read from the optical fuse circuit 55, and a latch circuit 56b that latches replacement data read from the electrical fuse circuit 83. It has. A data control circuit 56c and a data latch circuit 56d are provided in the previous stage of the latch circuit 56b. Under the control of these circuits 56c and 56d, the replacement data transferred from the interface chip IF via the TSV is supplied to the latch circuit 56b. Latched.

ラッチ回路56aの出力とラッチ回路56bの出力は、選択回路56eに供給される。選択回路56eは、ラッチ回路56aの出力とラッチ回路56bの出力のいずれか一方を選択する回路であり、選択された置換データがロウデコーダ51に供給される。選択回路56eによる選択は、後述するフラッグ情報に基づいて行われる。ロウデコーダ51にはアドレス比較回路51aが設けられており、選択回路56eによって選択された置換データとアクセスが要求されたロウアドレスとの比較が行われる。その結果、両者が一致した場合には、ロウアドレスが示すワード線の代わりに、ロウ冗長アレイ50aに含まれる冗長ワード線に対してアクセスが行われる。これに対し、両アドレスが不一致である場合には、ロウアドレスが示すワード線をそのままアクセスする。   The output of the latch circuit 56a and the output of the latch circuit 56b are supplied to the selection circuit 56e. The selection circuit 56e is a circuit that selects one of the output of the latch circuit 56a and the output of the latch circuit 56b, and the selected replacement data is supplied to the row decoder 51. The selection by the selection circuit 56e is performed based on flag information described later. The row decoder 51 is provided with an address comparison circuit 51a, and the replacement data selected by the selection circuit 56e is compared with the row address requested to be accessed. As a result, when the two match, the redundant word line included in the row redundant array 50a is accessed instead of the word line indicated by the row address. On the other hand, if the two addresses do not match, the word line indicated by the row address is accessed as it is.

カラム側の不良アドレスラッチ回路58についても、上記の不良アドレスラッチ回路56と同様の回路構成を有しているため、重複する説明は省略する。   The column-side defective address latch circuit 58 also has a circuit configuration similar to that of the above-described defective address latch circuit 56, and thus a duplicate description is omitted.

上述の通り、インターフェースチップIFから転送される置換データは、各コアチップCC0〜CC7に対して共通に供給されるため、各コアチップCC0〜CC7は、転送された置換データを取り込むべきか否かを判断するために層アドレスEXAが必要となる。このため、図11に示すように、置換データを各コアチップCC0〜CC7に転送する際には、層アドレスEXAも同時に転送される。これにより、各コアチップCC0〜CC7に対して共通に供給される置換データは、層アドレスEXAが示すコアチップに対してのみ有効となる。つまり、層アドレスEXAが各コアチップCC0〜CC7に固有の層アドレスLIDと一致した場合のみ、データコントロール回路56c及びデータラッチ回路56dは有効となり、転送された置換データをラッチ回路56bに対して書き込む処理を行う。一連の転送動作は、インターフェースチップIF内で生成された内部クロック信号ICLKに同期して行われる。   As described above, since the replacement data transferred from the interface chip IF is commonly supplied to the core chips CC0 to CC7, each of the core chips CC0 to CC7 determines whether or not the transferred replacement data should be taken in. In order to do so, the layer address EXA is required. For this reason, as shown in FIG. 11, when the replacement data is transferred to each of the core chips CC0 to CC7, the layer address EXA is also transferred at the same time. Thereby, the replacement data supplied in common to each of the core chips CC0 to CC7 is valid only for the core chip indicated by the layer address EXA. That is, only when the layer address EXA matches the layer address LID unique to each of the core chips CC0 to CC7, the data control circuit 56c and the data latch circuit 56d are valid, and the process of writing the transferred replacement data to the latch circuit 56b I do. A series of transfer operations are performed in synchronization with the internal clock signal ICLK generated in the interface chip IF.

図12は、電気ヒューズ回路83及び不良アドレスラッチ回路56の構成をより詳細に示すブロック図である。   FIG. 12 is a block diagram showing the configuration of the electric fuse circuit 83 and the defective address latch circuit 56 in more detail.

すでに説明したように、バンクごとに電気ヒューズ回路83−0〜83−7に分かれており、各電気ヒューズ回路83−0〜83−7はそれぞれコアチップCC0〜CC7に割り当てられた複数の電気ヒューズセット83−00〜83−07が含まれている。図12に示すように、電気ヒューズセット83−00には、X+1個のヒューズセットが含まれており、これにより、X+1個のロウアドレス(又はカラムアドレス)を記憶することができる。   As described above, each bank is divided into electric fuse circuits 83-0 to 83-7, and each electric fuse circuit 83-0 to 83-7 has a plurality of electric fuse sets assigned to the core chips CC0 to CC7, respectively. 83-00 to 83-07 are included. As shown in FIG. 12, the electrical fuse set 83-00 includes X + 1 fuse sets, and thus X + 1 row addresses (or column addresses) can be stored.

一方、図12に示すように、不良アドレスラッチ回路56にはN+1個のラッチ回路56aと、X+1個のラッチ回路56bが設けられている。N+1個のラッチ回路56aは、それぞれ0番目〜N番目の光学ヒューズセットに対応している。このうち、0番目〜N−1−X番目の光学ヒューズセットに対応するラッチ回路56aは、ペアとなるラッチ回路56bを有しておらず、したがって、これに対応する選択回路56eは存在しない。   On the other hand, as shown in FIG. 12, the defective address latch circuit 56 is provided with N + 1 latch circuits 56a and X + 1 latch circuits 56b. The N + 1 latch circuits 56a correspond to the 0th to Nth optical fuse sets, respectively. Among these, the latch circuit 56a corresponding to the 0th to (N-1-X) th optical fuse sets does not have the pair of latch circuits 56b, and therefore there is no selection circuit 56e corresponding thereto.

これに対し、0番目〜N−X番目の光学ヒューズセットに対応するラッチ回路56aには、ペアとなるラッチ回路56bが存在する。具体的には、0番目〜N−X番目の光学ヒューズセットには、それぞれX番目〜0番目の電気ヒューズセットに対応するラッチ回路56bが割り当てられている。したがって、これらラッチ回路56a,56bに対しては選択回路56eが割り当てられ、いずれか一方の出力が選択される。インターフェースチップIFから転送された置換データは、ヒューズ選択回路56sの制御により、指定されたラッチ回路56bにラッチされる。   In contrast, the latch circuit 56a corresponding to the 0th to NXth optical fuse sets includes a pair of latch circuits 56b. Specifically, latch circuits 56b corresponding to the Xth to 0th electrical fuse sets are assigned to the 0th to NXth optical fuse sets, respectively. Therefore, a selection circuit 56e is assigned to these latch circuits 56a and 56b, and one of the outputs is selected. The replacement data transferred from the interface chip IF is latched by the designated latch circuit 56b under the control of the fuse selection circuit 56s.

これらラッチ回路56a,56bの出力はアドレス比較回路51aに供給され、アクセスが要求されたアドレスと一致すると、対応する冗長ワード線RWLに対してアクセスが行われる。   The outputs of the latch circuits 56a and 56b are supplied to the address comparison circuit 51a, and when the access matches the requested address, the corresponding redundant word line RWL is accessed.

図13は、光学ヒューズ回路55の選択順序と、電気ヒューズ回路83の選択順序との関係を説明するための図である。   FIG. 13 is a diagram for explaining the relationship between the selection order of the optical fuse circuit 55 and the selection order of the electrical fuse circuit 83.

すでに説明したように、光学ヒューズ回路55へのプログラムは図6に示したステップS11にて行われ、電気ヒューズ回路83へのプログラムは図6に示したステップS16にて行われる。つまり、光学ヒューズ回路55へのプログラムが先に行われ、ステップS11にて使用されなかった残余のヒューズセットを電気ヒューズ回路83にて代替使用する構成である。したがって、光学ヒューズ回路55により選択される冗長ワード線と電気ヒューズ回路83により選択される冗長ワード線が競合することは許されない。このような競合を防止し、且つ、残余のヒューズセットを電気ヒューズ回路83にてより効率よく代替使用すべく、本実施形態では、図13に示すように、光学ヒューズ回路55へのプログラムについては0番目の光学ヒューズセットから順次使用し(矢印LF)、電気ヒューズ回路83へのプログラムについてはN番目の光学ヒューズセットとペアを成す0番目の電気ヒューズセットから順次使用する(矢印AF)。これにより、残余のヒューズセットを電気ヒューズ回路83にて効率よく代替使用することが可能となる。   As already described, the program for the optical fuse circuit 55 is performed in step S11 shown in FIG. 6, and the program for the electric fuse circuit 83 is executed in step S16 shown in FIG. In other words, the optical fuse circuit 55 is programmed first, and the remaining fuse set that was not used in step S11 is used in place of the electric fuse circuit 83. Therefore, the redundant word line selected by the optical fuse circuit 55 and the redundant word line selected by the electric fuse circuit 83 are not allowed to compete. In this embodiment, as shown in FIG. 13, the program for the optical fuse circuit 55 is used to prevent such competition and to efficiently use the remaining fuse set in the electric fuse circuit 83. The 0th optical fuse set is used sequentially (arrow LF), and the program to the electrical fuse circuit 83 is used sequentially from the 0th electrical fuse set paired with the Nth optical fuse set (arrow AF). As a result, the remaining fuse set can be efficiently replaced by the electric fuse circuit 83.

図14は、アドレス比較回路51a及び選択回路56eの一例を示す回路図である。図14に示す回路例は、ロウ側への適用が好適である。   FIG. 14 is a circuit diagram showing an example of the address comparison circuit 51a and the selection circuit 56e. The circuit example shown in FIG. 14 is preferably applied to the row side.

図14に示す例では、ロウアドレスの各ビットA0〜A13に対応する14個のラッチ回路56aと、14個のラッチ回路56bが設けられており、これらの出力がそれぞれEXNOR回路によってロウアドレスの対応する各ビットと比較される。ラッチ回路56aに対応するEXNOR回路の出力はANDゲート回路によってまとめられ、光学ヒューズヒット信号LFHITとして出力される。同様に、ラッチ回路56bに対応するEXNOR回路の出力もANDゲート回路によってまとめられ、電気ヒューズヒット信号AFHITとして出力される。   In the example shown in FIG. 14, 14 latch circuits 56a and 14 latch circuits 56b corresponding to the respective bits A0 to A13 of the row address are provided, and these outputs are respectively associated with the row address by the EXNOR circuit. It is compared with each bit to be. The outputs of the EXNOR circuit corresponding to the latch circuit 56a are collected by an AND gate circuit and output as an optical fuse hit signal LFHIT. Similarly, the output of the EXNOR circuit corresponding to the latch circuit 56b is also collected by the AND gate circuit and output as the electric fuse hit signal AFHIT.

これら光学ヒューズヒット信号LFHIT及び電気ヒューズヒット信号AFHITは、選択回路56eに供給され、選択信号SELによってそのいずれか一方が選択される。選択された信号は、冗長判定信号HITとして出力される。選択信号SELは、ANDゲート回路56fによって生成される。ANDゲート回路56fには、光学ヒューズイネーブル信号LFENがラッチされるラッチ回路56aeの出力と、電気ヒューズイネーブル信号AFENがラッチされるラッチ回路56beの出力が供給されている。電気ヒューズイネーブル信号AFENは図1に示した第1のフラッグ情報FL1に相当し、対応する電気ヒューズセットが有効であるか否か、つまり、使用しているか否かを示す。また、光学ヒューズイネーブル信号LFENは図1に示した第2のフラッグ情報FL2に相当し、対応する光学ヒューズセットが有効であるか否か、つまり、使用しているか否かを示す。   The optical fuse hit signal LFHIT and the electrical fuse hit signal AFHIT are supplied to the selection circuit 56e, and one of them is selected by the selection signal SEL. The selected signal is output as a redundancy judgment signal HIT. The selection signal SEL is generated by the AND gate circuit 56f. The AND gate circuit 56f is supplied with the output of the latch circuit 56ae that latches the optical fuse enable signal LFEN and the output of the latch circuit 56be that latches the electrical fuse enable signal AFEN. The electric fuse enable signal AFEN corresponds to the first flag information FL1 shown in FIG. 1, and indicates whether or not the corresponding electric fuse set is valid, that is, whether or not it is being used. The optical fuse enable signal LFEN corresponds to the second flag information FL2 shown in FIG. 1, and indicates whether the corresponding optical fuse set is valid, that is, whether it is used.

光学ヒューズイネーブル信号LFENは、当該光学ヒューズセットを使用する場合にハイレベルとなる信号であり、電気ヒューズイネーブル信号AFENは、当該電気ヒューズセットを使用する場合にハイレベルとなる信号である。したがって、光学ヒューズセットが使用状態である場合には選択信号SELは必ずローレベルとなり、これにより選択回路56eは光学ヒューズヒット信号LFHITを選択する。これに対し、光学ヒューズセットが不使用状態であり且つ電気ヒューズセットが使用状態である場合には選択信号SELがハイレベルとなり、これにより選択回路56eは電気ヒューズヒット信号AFHITを選択する。   The optical fuse enable signal LFEN is a signal that is high when the optical fuse set is used, and the electric fuse enable signal AFEN is a signal that is high when the electric fuse set is used. Therefore, when the optical fuse set is in use, the selection signal SEL is always at a low level, whereby the selection circuit 56e selects the optical fuse hit signal LFHIT. On the other hand, when the optical fuse set is not used and the electric fuse set is used, the selection signal SEL becomes high level, and the selection circuit 56e selects the electric fuse hit signal AFHIT.

図15は、アドレス比較回路51a及び選択回路56eの他の例を示す回路図である。図15に示す回路例は、カラム側への適用が好適である。   FIG. 15 is a circuit diagram showing another example of the address comparison circuit 51a and the selection circuit 56e. The circuit example shown in FIG. 15 is preferably applied to the column side.

図15に示す例においては、カラムアドレスの各ビットY3〜Y9に対応する7個のラッチ回路56aと、7個のラッチ回路56bが設けられているが、ビットごとに選択回路56eに入力される点において図14に示した回路例と相違している。7個の選択回路56eの出力は、それぞれEXNOR回路によって対応する各ビットと比較される。これらEXNOR回路の出力はANDゲート回路56gによってまとめられ、冗長判定信号HITとして出力される。   In the example shown in FIG. 15, seven latch circuits 56a and seven latch circuits 56b corresponding to the respective bits Y3 to Y9 of the column address are provided, but each bit is input to the selection circuit 56e. This is different from the circuit example shown in FIG. The outputs of the seven selection circuits 56e are respectively compared with the corresponding bits by the EXNOR circuit. The outputs of these EXNOR circuits are collected by an AND gate circuit 56g and output as a redundancy judgment signal HIT.

7個の選択回路56eには、選択信号SELが共通に供給される。選択信号SELは、ANDゲート回路56fによって生成される信号であり、図14を用いて説明したとおり、光学ヒューズセットが使用状態である場合には選択信号SELは必ずローレベルとなり、これにより選択回路56eは光学ヒューズ側を選択する。これに対し、光学ヒューズセットが不使用状態であり且つ電気ヒューズセットが使用状態である場合には選択信号SELがハイレベルとなり、これにより選択回路56eは電気ヒューズ側を選択する。   The selection signal SEL is commonly supplied to the seven selection circuits 56e. The selection signal SEL is a signal generated by the AND gate circuit 56f. As described with reference to FIG. 14, when the optical fuse set is in use, the selection signal SEL is always at a low level. 56e selects the optical fuse side. On the other hand, when the optical fuse set is not in use and the electrical fuse set is in use, the selection signal SEL becomes high level, and the selection circuit 56e selects the electrical fuse side.

さらに、光学ヒューズイネーブル信号LFENがラッチされるラッチ回路56aeの出力と、電気ヒューズイネーブル信号AFENがラッチされるラッチ回路56beの出力は、ORゲート回路56hに供給されている。ORゲート回路56hの出力はANDゲート回路56gに入力されている。これにより、光学ヒューズセット及び電気ヒューズセットがいずれも不使用状態である場合、冗長判定信号HITは必ず非活性状態に固定される。   Further, the output of the latch circuit 56ae that latches the optical fuse enable signal LFEN and the output of the latch circuit 56be that latches the electrical fuse enable signal AFEN are supplied to the OR gate circuit 56h. The output of the OR gate circuit 56h is input to the AND gate circuit 56g. As a result, when both the optical fuse set and the electrical fuse set are not in use, the redundancy determination signal HIT is always fixed to an inactive state.

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は、上記の実施形態に限定されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能であり、それらも本発明の範囲内に包含されるものであることはいうまでもない。   The preferred embodiments of the present invention have been described above, but the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention. Needless to say, it is included in the range.

本願の技術思想は、揮発性及び不揮発性の記憶セルに関するコアチップとそのコアチップを制御するインターフェースチップを有する半導体装置に適用できる。更に、図面で開示した各回路ブロック内の回路形式、その他の制御信号を生成する回路は、実施例が開示する回路形式限られない。   The technical idea of the present application can be applied to a semiconductor device having a core chip related to volatile and nonvolatile memory cells and an interface chip for controlling the core chip. Furthermore, the circuit format in each circuit block disclosed in the drawings and other circuits for generating control signals are not limited to the circuit format disclosed in the embodiments.

本発明の半導体装置の技術思想は、様々な半導体装置に適用することができる。例えば、CPU(Central Processing Unit)、MCU(Micro Control Unit)、DSP(Digital Signal Processor)、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)、ASSP(Application Specific Standard Product)、メモリ(Memory)等の機能を有する半導体装置全般に、本発明を適用することができる。   The technical idea of the semiconductor device of the present invention can be applied to various semiconductor devices. For example, a semiconductor device having functions such as a central processing unit (CPU), a micro control unit (MCU), a digital signal processor (DSP), an application specific integrated circuit (ASIC), an application specific standard product (ASSP), and a memory In general, the present invention can be applied.

また、トランジスタとして電界効果トランジスタ(Field Effect Transistor; FET)を用いる場合は、MOS(Metal Oxide Semiconductor)以外にもMIS(Metal-Insulator Semiconductor)、TFT(Thin Film Transistor)等の様々なFETに適用できる。更に、装置内に一部のバイポーラ型トランジスタを有しても良い。   When a field effect transistor (FET) is used as a transistor, it can be applied to various FETs such as MIS (Metal-Insulator Semiconductor) and TFT (Thin Film Transistor) in addition to MOS (Metal Oxide Semiconductor). . Furthermore, some bipolar transistors may be included in the device.

更に、NMOSトランジスタ(N型チャネルMOSトランジスタ)は、第1導電型のトランジスタ、PMOSトランジスタ(P型チャネルMOSトランジスタ)は、第2導電型のトランジスタの代表例である。   Further, the NMOS transistor (N-type channel MOS transistor) is a representative example of the first conductivity type transistor, and the PMOS transistor (P-type channel MOS transistor) is a representative example of the second conductivity type transistor.

また、本発明の請求の範囲の枠内において種々の開示要素の多様な組み合わせないし選択が可能である。すなわち、本発明は、請求の範囲を含む全開示、技術的思想にしたがって当業者であればなし得るであろう各種変形、修正を含むことは勿論である。   Various combinations and selections of various disclosed elements are possible within the scope of the claims of the present invention. That is, the present invention of course includes various variations and modifications that could be made by those skilled in the art according to the entire disclosure including the claims and the technical idea.

4〜6 内部回路
10 半導体装置
11a,11b クロック端子
11c クロックイネーブル端子
12a〜12f コマンド端子
13a〜13c アドレス端子
14 データ入出力端子
15a,15b データストローブ端子
16 キャリブレーション端子
17a,17b 電源端子
18 データマスク端子
21 クロック発生回路
22 DLL回路
23 入出力バッファ回路
24 キャリブレーション回路
25,28 FIFO回路
26,27,34 TSVバッファ
29 入出力回路
31 コマンド入力バッファ
32 コントロールロジック
32a レイテンシコントローラ
32b コマンドデコーダ
33 不良チップ情報保持回路
35 TSVレシーバ
36 不活性化回路
37 DFT回路
41 アドレス入力バッファ
42 モードレジスタ
43 パワーオン検出回路
44 層アドレス設定回路
45 層アドレスコントロール回路
46 層アドレス発生回路
47 層アドレス比較回路
48 層アドレスバッファ
49 入力レシーバ
50 メモリセルアレイ
50a ロウ冗長アレイ
50b カラム冗長アレイ
51 ロウデコーダ
51a アドレス比較回路
52 カラムデコーダ
53 センス回路
54 データコントロール回路
54a テスト回路
55,57 光学ヒューズ回路
56,58 不良アドレスラッチ回路
56a,56b,56ae,56be ラッチ回路
56c データコントロール回路
56d データラッチ回路
56e 選択回路
56f〜56h ゲート回路
56s ヒューズ選択回路
58 不良アドレスラッチ回路
61 ロウ制御回路
61a アドレスバッファ
61b リフレッシュカウンタ
62 カラム制御回路
62a アドレスバッファ
62b バーストカウンタ
63 コントロールロジック
64 モードレジスタ
65 コマンドデコーダ
66 DFT回路
71 パワーオン検出回路
72 内部電圧発生回路
81 DFT回路
82 解析回路
83 電気ヒューズ回路
83−0〜83−7 ヒューズセット
83a コントロール回路
83b 電気ヒューズコントローラ
83c 転送制御回路
84 シリアライザ
85 ロード回路
91 電極
92 スルーホール電極
93 再配線層
94 NCF
95 リードフレーム
96 アンダーフィル
97 封止樹脂
100 第1のチップ
101〜104 ラッチ回路
110 メモリセルアレイ
120 光学ヒューズ
130 フラグヒューズ
140 入力回路
150 制御回路
151 選択回路
152 アドレス比較回路
160 アクセス制御回路
170 冗長アレイ
180 シリコン基板
181 層間絶縁膜
182 絶縁リング
183 端部
184 裏面バンプ
185 表面バンプ
186 端部
200 第2のチップ
210 アクセス制御回路
220 電気ヒューズ
230 フラグヒューズ
240 出力回路
300 外部端子
400 内部配線
CC0〜CC7 コアチップ
HIT 冗長判定信号
IF インターフェースチップ
IP インターポーザ
RBL 冗長ビット線
RMC 冗長セル
RWL 冗長ワード線
SB 外部端子
TSV 貫通電極
4-6 Internal circuit 10 Semiconductor device 11a, 11b Clock terminal 11c Clock enable terminal 12a-12f Command terminal 13a-13c Address terminal 14 Data input / output terminal 15a, 15b Data strobe terminal 16 Calibration terminal 17a, 17b Power supply terminal 18 Data mask Terminal 21 Clock generation circuit 22 DLL circuit 23 Input / output buffer circuit 24 Calibration circuit 25, 28 FIFO circuit 26, 27, 34 TSV buffer 29 Input / output circuit 31 Command input buffer 32 Control logic 32a Latency controller 32b Command decoder 33 Defective chip information Holding circuit 35 TSV receiver 36 Inactivation circuit 37 DFT circuit 41 Address input buffer 42 Mode register 43 Power-on detection circuit 44 Layer Address setting circuit 45 Layer address control circuit 46 Layer address generation circuit 47 Layer address comparison circuit 48 Layer address buffer 49 Input receiver 50 Memory cell array 50a Row redundancy array 50b Column redundancy array 51 Row decoder 51a Address comparison circuit 52 Column decoder 53 Sense circuit 54 Data control circuit 54a Test circuit 55, 57 Optical fuse circuit 56, 58 Defective address latch circuit 56a, 56b, 56ae, 56be Latch circuit 56c Data control circuit 56d Data latch circuit 56e Select circuit 56f to 56h Gate circuit 56s Fuse select circuit 58 Defective Address latch circuit 61 Row control circuit 61a Address buffer 61b Refresh counter 62 Column control circuit 62a Address buffer 62 Burst counter 63 Control logic 64 Mode register 65 Command decoder 66 DFT circuit 71 Power-on detection circuit 72 Internal voltage generation circuit 81 DFT circuit 82 Analysis circuit 83 Electrical fuse circuit 83-0 to 83-7 Fuse set 83a Control circuit 83b Electrical fuse controller 83c Transfer control circuit 84 Serializer 85 Load circuit 91 Electrode 92 Through-hole electrode 93 Redistribution layer 94 NCF
95 Lead frame 96 Underfill 97 Sealing resin 100 First chip 101 to 104 Latch circuit 110 Memory cell array 120 Optical fuse 130 Flag fuse 140 Input circuit 150 Control circuit 151 Selection circuit 152 Address comparison circuit 160 Access control circuit 170 Redundant array 180 Silicon substrate 181 Interlayer insulating film 182 Insulating ring 183 End 184 Back bump 185 Front bump 186 End 200 Second chip 210 Access control circuit 220 Electric fuse 230 Flag fuse 240 Output circuit 300 External terminal 400 Internal wiring CC0 to CC7 Core chip HIT Redundancy determination signal IF Interface chip IP Interposer RBL Redundant bit line RMC Redundant cell RWL Redundant word line SB External terminal TSV Through electrode

Claims (20)

外部端子と、
それぞれ複数のメモリセルを有する複数の第1のチップと、
前記外部端子を介して半導体装置の外部と通信し、前記複数の第1のチップを制御する第2のチップと、
前記複数の第1のチップにそれぞれ設けられ、該第1のチップの基板を貫通する複数の貫通電極を含み、該第1のチップと前記第2のチップとを電気的に接続する複数の内部配線と、を備え、
前記複数の第1のチップは、前記複数のメモリセルへのアクセスにおいて、半導体装置の外部と直接通信することなく前記第2のチップを介して外部と通信し、
更に、前記第2のチップは、電気ヒューズを含み、
更に、前記複数の第1のチップのそれぞれは、
光学ヒューズ及びその光学ヒューズの情報を保持する第1のラッチ回路と、
前記内部配線を介して供給された前記電気ヒューズの情報を保持する第2のラッチ回路と、
前記第1と第2のラッチ回路のいずれか一方の情報を選択する選択回路と、
前記選択された情報から一つの冗長判定信号を生成する第1の制御回路と、を含む、半導体装置。
An external terminal,
A plurality of first chips each having a plurality of memory cells;
A second chip that communicates with the outside of the semiconductor device via the external terminal and controls the plurality of first chips;
A plurality of internal electrodes each provided on each of the plurality of first chips, including a plurality of through electrodes penetrating the substrate of the first chip, and electrically connecting the first chip and the second chip; And wiring,
The plurality of first chips communicate with the outside through the second chip without directly communicating with the outside of the semiconductor device in accessing the plurality of memory cells,
Furthermore, the second chip includes an electrical fuse,
Further, each of the plurality of first chips includes:
An optical fuse and a first latch circuit for holding information on the optical fuse;
A second latch circuit for holding information on the electrical fuse supplied via the internal wiring;
A selection circuit for selecting information of one of the first and second latch circuits;
And a first control circuit that generates one redundancy determination signal from the selected information.
更に、前記第2のチップは、前記電気ヒューズの情報を前記内部配線へ出力する第1の出力回路を含み、
更に、前記第1のチップのそれぞれは、前記電気ヒューズの情報を前記内部配線から入力する第1の入力回路を含む、請求項1に記載の半導体装置。
Furthermore, the second chip includes a first output circuit that outputs information on the electric fuse to the internal wiring,
2. The semiconductor device according to claim 1, wherein each of the first chips includes a first input circuit that inputs information of the electric fuse from the internal wiring.
更に、前記第2のチップは、前記電気ヒューズに情報を設定したか否かを示す第1のフラッグ情報を含み、
更に、前記第1のチップのそれぞれは、
前記内部配線を介して供給された前記第1のフラッグ情報を保持する第3のラッチ回路と、
前記光学ヒューズをそれぞれ使用したか否かを示す第2のフラッグ情報と、を含み、
前記第1の制御回路は、前記第3のラッチ回路に保持された前記第1のフラッグ情報と前記第2のフラッグ情報から、前記選択回路において前記第1と第2のラッチ回路のいずれか一方を選択する、請求項2に記載の半導体装置。
Further, the second chip includes first flag information indicating whether information is set in the electric fuse,
Further, each of the first chips is
A third latch circuit for holding the first flag information supplied via the internal wiring;
Second flag information indicating whether or not each of the optical fuses has been used,
The first control circuit uses the first flag information and the second flag information held in the third latch circuit to determine one of the first and second latch circuits in the selection circuit. The semiconductor device according to claim 2, wherein
更に、前記第2のチップの第1の出力回路は、前記第1のフラッグ情報を前記内部配線へ出力し、
更に、前記第1のチップの第1の入力回路は、前記内部配線を介して前記第1のフラッグ情報を入力する、請求項3に記載の半導体装置。
Further, the first output circuit of the second chip outputs the first flag information to the internal wiring,
The semiconductor device according to claim 3, wherein the first input circuit of the first chip inputs the first flag information via the internal wiring.
更に、前記第1のチップのそれぞれは、自らのチップに割り振られた前記複数の第1のチップごとに異なるチップ識別情報を有し、
前記第2のチップの第1の出力回路は、前記電気ヒューズの情報に付帯させてレイヤ情報を前記内部配線に出力し、
前記第1のチップの第1の入力回路は、前記レイヤ情報が前記チップ識別情報と一致する時、前記第2のチップから送出された電気ヒューズの情報を前記第2のラッチ回路に取り込む、請求項2乃至4のいずれか一項に記載の半導体装置。
Further, each of the first chips has different chip identification information for each of the plurality of first chips allocated to its own chip,
The first output circuit of the second chip is attached to the information of the electric fuse and outputs layer information to the internal wiring,
The first input circuit of the first chip takes in the information of the electrical fuse sent from the second chip into the second latch circuit when the layer information matches the chip identification information. Item 5. The semiconductor device according to any one of Items 2 to 4.
更に、前記第1のチップは、前記複数のメモリセルが有する複数のデータに関連するパス/フェイル判定を行い、そのパス/フェイル判定の結果を前記第2のチップへ転送する第2の出力回路を含み、
更に、前記第2のチップは、前記複数の第1のチップが有する複数の前記第2の出力回路から転送された複数の前記パス/フェイル判定の結果を解析し、その解析結果を前記複数のメモリセルのリペア情報として前記電気ヒューズに設定する解析回路を含む、請求項1に記載の半導体装置。
Further, the first chip performs a pass / fail judgment related to a plurality of data included in the plurality of memory cells, and transfers a result of the pass / fail judgment to the second chip. Including
Further, the second chip analyzes the plurality of pass / fail judgment results transferred from the plurality of second output circuits included in the plurality of first chips, and the analysis results are analyzed as the plurality of the plurality of second output circuits. The semiconductor device according to claim 1, further comprising an analysis circuit set in the electric fuse as repair information of the memory cell.
更に、前記第2のチップは、前記電気ヒューズと同一の構造を有する前記第1のフラッグ情報を格納するヒューズを含み、
更に、第1のチップのそれぞれは、前記光学ヒューズと同一の構造を有する前記第2のフラッグ情報を格納するヒューズを含む、請求項3又は4に記載の半導体装置。
Further, the second chip includes a fuse for storing the first flag information having the same structure as the electric fuse,
5. The semiconductor device according to claim 3, wherein each of the first chips includes a fuse for storing the second flag information having the same structure as the optical fuse.
前記複数の第1のチップのそれぞれは、複数の前記冗長判定信号と、前記複数の冗長判定信号にそれぞれ対応する複数の前記光学ヒューズを含み、
前記複数の光学ヒューズの切断は、前記複数の冗長判定信号のうちで上位と下位のいずれか一方の前記冗長判定信号に対応する前記光学ヒューズから実行し、
前記第2のチップは、前記複数の冗長判定信号にそれぞれ対応する複数の前記電気ヒューズと、第2の制御回路を含み、
前記第2の制御回路は、前記電気ヒューズの設定を、前記複数の冗長判定信号のうちで上位の下位のいずれか他方の前記冗長判定信号に対応する前記電気ヒューズから実行する、請求項1乃至7のいずれか一項に記載の半導体装置。
Each of the plurality of first chips includes a plurality of the redundancy determination signals and a plurality of the optical fuses respectively corresponding to the plurality of redundancy determination signals,
The cutting of the plurality of optical fuses is executed from the optical fuse corresponding to either the upper or lower redundancy judgment signal among the plurality of redundancy judgment signals,
The second chip includes a plurality of the electrical fuses respectively corresponding to the plurality of redundancy determination signals, and a second control circuit,
2. The second control circuit executes the setting of the electric fuse from the electric fuse corresponding to the redundancy determination signal of one of the upper and lower ones among the plurality of redundancy determination signals. 8. The semiconductor device according to claim 7.
前記電気ヒューズは、ワンタイムROMである、請求項1に記載の半導体装置。   The semiconductor device according to claim 1, wherein the electric fuse is a one-time ROM. 更に、前記複数の第1のチップのそれぞれは、前記複数のメモリセルに関連する並列な複数ビットであるパラレルデータを出力する第1の出力回路を有し、
更に、前記第2のチップは、前記複数の第1のチップから供給される前記パラレルデータを直列な複数ビットであるシリアルデータに変換して前記半導体装置の前記外部端子に出力する第2の出力回路を有する、請求項1に記載の半導体装置。
Further, each of the plurality of first chips has a first output circuit that outputs parallel data that is a plurality of parallel bits related to the plurality of memory cells,
Further, the second chip converts the parallel data supplied from the plurality of first chips into serial data that is a plurality of serial bits, and outputs the serial data to the external terminal of the semiconductor device. The semiconductor device according to claim 1, comprising a circuit.
外部信号端子と、
それぞれ複数のメモリセルを有し、前記外部信号端子に直接接続されない複数のコアチップと、
前記外部信号端子に接続され、前記複数のコアチップを制御するインターフェースチップと、を備え、
前記複数のコアチップと前記インターフェースチップが積層され、前記複数のコアチップにそれぞれ設けられた貫通電極を介して前記複数のコアチップと前記インターフェースチップとが電気的に接続され、
更に、前記インターフェースチップは、前記複数のコアチップのいずれかに含まれる不良であるメモリセルのアドレスを記憶するための電気ヒューズを備え、
更に、前記複数のコアチップのそれぞれは、
前記複数のメモリセルのうち不良であるメモリセルを代替する冗長セルと、
前記不良であるメモリセルのアドレスを記憶するための光学ヒューズと、
前記光学ヒューズから読み出されたアドレスと前記電気ヒューズから読み出されたアドレスのいずれか一方を選択する選択回路と、
前記選択回路によって選択されたアドレスに対するアクセスが要求されたことに応答して、前記不良であるメモリセルの代わりに前記冗長セルにアクセスするアクセス制御回路と、を備えることを特徴とする半導体装置。
An external signal terminal;
A plurality of core chips each having a plurality of memory cells and not directly connected to the external signal terminals;
An interface chip connected to the external signal terminal and controlling the plurality of core chips,
The plurality of core chips and the interface chip are stacked, and the plurality of core chips and the interface chip are electrically connected via through electrodes provided in the plurality of core chips,
Furthermore, the interface chip includes an electrical fuse for storing an address of a memory cell that is defective in any of the plurality of core chips,
Further, each of the plurality of core chips is
A redundant cell that replaces a defective memory cell among the plurality of memory cells;
An optical fuse for storing an address of the defective memory cell;
A selection circuit for selecting one of the address read from the optical fuse and the address read from the electrical fuse;
A semiconductor device comprising: an access control circuit that accesses the redundant cell instead of the defective memory cell in response to a request for access to the address selected by the selection circuit.
前記電気ヒューズから読み出されたアドレスは、前記外部信号端子を介することなく前記貫通電極を介して前記インターフェースチップから前記複数のコアチップへ供給される、ことを特徴とする請求項11に記載の半導体装置。   12. The semiconductor device according to claim 11, wherein the address read from the electric fuse is supplied from the interface chip to the plurality of core chips via the through electrode without passing through the external signal terminal. apparatus. 更に、前記複数のコアチップのそれぞれは、
前記光学ヒューズから読み出されたアドレスを保持する第1のラッチ回路と、
前記電気ヒューズから読み出され、前記貫通電極を介して前記インターフェースチップから供給されたアドレスを保持する第2のラッチ回路と、を備え、
前記選択回路は、前記第1のラッチ回路に保持されたアドレスと前記第2のラッチ回路に保持されたアドレスのいずれか一方を選択する、ことを特徴とする請求項12に記載の半導体装置。
Further, each of the plurality of core chips is
A first latch circuit for holding an address read from the optical fuse;
A second latch circuit that reads from the electrical fuse and holds an address supplied from the interface chip via the through electrode,
The semiconductor device according to claim 12, wherein the selection circuit selects one of an address held in the first latch circuit and an address held in the second latch circuit.
更に、前記複数のコアチップのそれぞれは、前記複数のメモリセルが有する複数のデータに関連するパス/フェイル判定を行うテスト回路を備え、
更に、前記インターフェースチップは、前記複数のコアチップが有する複数の前記テスト回路による複数の前記パス/フェイル判定の結果に基づいて、前記電気ヒューズをプログラムするプログラム回路を備える、ことを特徴とする請求項11乃至13のいずれか一項に記載の半導体装置。
Further, each of the plurality of core chips includes a test circuit that performs pass / fail judgment related to a plurality of data included in the plurality of memory cells,
The interface chip further includes a program circuit that programs the electrical fuse based on a plurality of pass / fail judgment results by the plurality of test circuits included in the plurality of core chips. The semiconductor device according to any one of 11 to 13.
前記複数のテスト回路による前記複数のパス/フェイル判定の結果は、前記貫通電極を介して前記複数のコアチップから前記インターフェースチップに供給される、ことを特徴とする請求項14に記載の半導体装置。   15. The semiconductor device according to claim 14, wherein the result of the plurality of pass / fail judgments by the plurality of test circuits is supplied from the plurality of core chips to the interface chip via the through electrode. 前記複数のコアチップのそれぞれは、複数の前記光学ヒューズを備え、
前記インターフェースチップは、複数の前記電気ヒューズを備え、
前記複数の光学ヒューズは、複数の第1の光学ヒューズ及び複数の第2の光学ヒューズを含み、
前記複数の第1の光学ヒューズには、対応する前記インターフェースチップが有する前記複数の電気ヒューズが割り当てられず、
前記複数の第2の光学ヒューズには、対応する前記インターフェースチップが有する前記複数の電気ヒューズがそれぞれ割り当てられ、
前記選択回路は、前記複数の第2の光学ヒューズから読み出されたアドレスと、対応する前記複数の電気ヒューズから読み出されたアドレスのいずれか一方を選択する、ことを特徴とする請求項11乃至15のいずれか一項に記載の半導体装置。
Each of the plurality of core chips includes a plurality of the optical fuses,
The interface chip includes a plurality of the electrical fuses,
The plurality of optical fuses includes a plurality of first optical fuses and a plurality of second optical fuses,
The plurality of first optical fuses are not assigned the plurality of electrical fuses of the corresponding interface chip,
The plurality of second optical fuses are respectively assigned the plurality of electric fuses of the corresponding interface chip,
The selection circuit selects any one of an address read from the plurality of second optical fuses and an address read from the corresponding plurality of electric fuses. The semiconductor device according to any one of 1 to 15.
前記複数の光学ヒューズのプログラムは、前記複数の第1の光学ヒューズから優先的に行われる、ことを特徴とする請求項16に記載の半導体装置。   The semiconductor device according to claim 16, wherein the programming of the plurality of optical fuses is performed preferentially from the plurality of first optical fuses. 前記光学ヒューズは、前記複数のコアチップが積層される前にプログラムされ、
前記電気ヒューズは、前記複数のコアチップ及び前記インターフェースチップが積層された後にプログラムされる、ことを特徴とする請求項11乃至17のいずれか一項に記載の半導体装置。
The optical fuse is programmed before the plurality of core chips are stacked,
The semiconductor device according to claim 11, wherein the electric fuse is programmed after the plurality of core chips and the interface chip are stacked.
前記電気ヒューズは、ワンタイムROMである、請求項18に記載の半導体装置。   The semiconductor device according to claim 18, wherein the electric fuse is a one-time ROM. 前記電気ヒューズは、絶縁膜の破壊によって情報を不可逆的に記憶するアンチヒューズ素子である、請求項19に記載の半導体装置。   The semiconductor device according to claim 19, wherein the electrical fuse is an antifuse element that stores information irreversibly by destruction of an insulating film.
JP2010208995A 2010-09-17 2010-09-17 Semiconductor device Expired - Fee Related JP5649888B2 (en)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010208995A JP5649888B2 (en) 2010-09-17 2010-09-17 Semiconductor device
US13/137,849 US8644086B2 (en) 2010-09-17 2011-09-16 Semiconductor device having optical fuse and electrical fuse
US14/162,671 US9252062B2 (en) 2010-09-17 2014-01-23 Semiconductor device having optical fuse and electrical fuse

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010208995A JP5649888B2 (en) 2010-09-17 2010-09-17 Semiconductor device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2012064282A true JP2012064282A (en) 2012-03-29
JP5649888B2 JP5649888B2 (en) 2015-01-07

Family

ID=45817676

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2010208995A Expired - Fee Related JP5649888B2 (en) 2010-09-17 2010-09-17 Semiconductor device

Country Status (2)

Country Link
US (2) US8644086B2 (en)
JP (1) JP5649888B2 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012234610A (en) * 2011-04-29 2012-11-29 Sk Hynix Inc Semiconductor memory device and repair method thereof
US8837240B2 (en) 2011-08-31 2014-09-16 Kabushiki Kaisha Toshiba Semiconductor memory device and defective cell relieving method
US10707193B2 (en) 2017-09-19 2020-07-07 Toshiba Memory Corporation Semiconductor device package having a mounting plate with protrusions exposed from a resin material

Families Citing this family (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5654855B2 (en) 2010-11-30 2015-01-14 ピーエスフォー ルクスコ エスエイアールエルPS4 Luxco S.a.r.l. Semiconductor device
JP2012222141A (en) * 2011-04-08 2012-11-12 Elpida Memory Inc Semiconductor chip
US8867286B2 (en) * 2011-12-20 2014-10-21 Industrial Technology Research Institute Repairable multi-layer memory chip stack and method thereof
US8923666B2 (en) 2012-05-16 2014-12-30 International Business Machines Corporation Electrically controlled optical fuse and method of fabrication
US9478502B2 (en) * 2012-07-26 2016-10-25 Micron Technology, Inc. Device identification assignment and total device number detection
US9721641B2 (en) * 2012-11-30 2017-08-01 Intel Corporation Apparatus, method and system for memory device access with a multi-cycle command
KR102058101B1 (en) * 2012-12-20 2019-12-20 에스케이하이닉스 주식회사 Semiconductor integrated circuit
US9343184B2 (en) * 2014-04-07 2016-05-17 Micron Technology, Inc. Soft post package repair of memory devices
KR20160001099A (en) * 2014-06-26 2016-01-06 에스케이하이닉스 주식회사 Semiconductor package
TWI680466B (en) 2015-05-28 2019-12-21 日商東芝記憶體股份有限公司 Semiconductor device
US10395748B2 (en) * 2016-06-15 2019-08-27 Micron Technology, Inc. Shared error detection and correction memory
US10685733B2 (en) * 2016-12-27 2020-06-16 SK Hynix Inc. Electronic device for changing short-type defective memory cell to open-type defective memory cell by applying stress pulse
JP2018152147A (en) * 2017-03-10 2018-09-27 東芝メモリ株式会社 Semiconductor storage device and method
US10839934B2 (en) * 2018-05-30 2020-11-17 Arm Limited Redundancy circuitry for memory application
US10832791B2 (en) 2019-01-24 2020-11-10 Micron Technology, Inc. Apparatuses and methods for soft post-package repair
US10649245B1 (en) * 2019-03-11 2020-05-12 Globalfoundries Inc. Electro-optic modulators with stacked metal, dielectric, and active layers
US11164856B2 (en) 2019-09-19 2021-11-02 Micron Technology, Inc. TSV check circuit with replica path
US10916489B1 (en) * 2019-10-02 2021-02-09 Micron Technology, Inc. Memory core chip having TSVS
US10930363B1 (en) 2019-10-02 2021-02-23 Micron Technology, Inc. TSV auto repair scheme on stacked die
CN111006616A (en) * 2019-12-12 2020-04-14 王东 Testing device and testing method for semiconductor equipment of Internet of things
US11735565B2 (en) * 2020-07-31 2023-08-22 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Semiconductor device and method of manufacture

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000149588A (en) * 1998-11-11 2000-05-30 Hitachi Ltd Semiconductor integrated circuit, memory module, storage medium, and relief method of semiconductor integrated circuit
JP2002025292A (en) * 2000-07-11 2002-01-25 Hitachi Ltd Semiconductor integrated circuit
JP2002025289A (en) * 2000-07-13 2002-01-25 Hitachi Ltd Semiconductor device
JP2003007081A (en) * 2001-06-25 2003-01-10 Mitsubishi Electric Corp Semiconductor integrated circuit device
JP2003085994A (en) * 2001-09-13 2003-03-20 Hitachi Ltd Semiconductor integrated circuit device
JP2006294093A (en) * 2005-04-07 2006-10-26 Hitachi Ltd Dram laminated package, dimm and semiconductor manufacturing method
JP2007328914A (en) * 2007-09-10 2007-12-20 Elpida Memory Inc Memory module relief method, memory module, and volatile memory
JP2010182366A (en) * 2009-02-04 2010-08-19 Toshiba Corp Semiconductor device
JP2011138999A (en) * 2010-01-04 2011-07-14 Elpida Memory Inc Semiconductor device and method for controlling the same
JP2013051011A (en) * 2011-08-31 2013-03-14 Toshiba Corp Semiconductor device

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100519512B1 (en) * 1998-12-30 2005-11-25 주식회사 하이닉스반도체 Low Power Column Repair Circuit Using Anti-Fuse
KR100383259B1 (en) * 2000-11-23 2003-05-09 삼성전자주식회사 semiconductor memory device and programmed defect address identifying method thereof
US6704228B2 (en) * 2001-12-28 2004-03-09 Samsung Electronics Co., Ltd Semiconductor memory device post-repair circuit and method
JP3790208B2 (en) * 2002-10-08 2006-06-28 株式会社東芝 Semiconductor integrated circuit device
JP2006286141A (en) * 2005-04-04 2006-10-19 Toshiba Corp Semiconductor storage device
JP4817701B2 (en) * 2005-04-06 2011-11-16 株式会社東芝 Semiconductor device
JP4602223B2 (en) * 2005-10-24 2010-12-22 株式会社東芝 Semiconductor device and semiconductor package using the same
JP4364200B2 (en) * 2006-01-18 2009-11-11 株式会社東芝 Semiconductor integrated circuit device
US7633785B2 (en) * 2007-07-10 2009-12-15 Samsung Electronics Co., Ltd. Semiconductor memory device and method of generating chip enable signal thereof
JP2011123955A (en) * 2009-12-11 2011-06-23 Elpida Memory Inc Semiconductor system

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000149588A (en) * 1998-11-11 2000-05-30 Hitachi Ltd Semiconductor integrated circuit, memory module, storage medium, and relief method of semiconductor integrated circuit
JP2002025292A (en) * 2000-07-11 2002-01-25 Hitachi Ltd Semiconductor integrated circuit
JP2002025289A (en) * 2000-07-13 2002-01-25 Hitachi Ltd Semiconductor device
JP2003007081A (en) * 2001-06-25 2003-01-10 Mitsubishi Electric Corp Semiconductor integrated circuit device
JP2003085994A (en) * 2001-09-13 2003-03-20 Hitachi Ltd Semiconductor integrated circuit device
JP2006294093A (en) * 2005-04-07 2006-10-26 Hitachi Ltd Dram laminated package, dimm and semiconductor manufacturing method
JP2007328914A (en) * 2007-09-10 2007-12-20 Elpida Memory Inc Memory module relief method, memory module, and volatile memory
JP2010182366A (en) * 2009-02-04 2010-08-19 Toshiba Corp Semiconductor device
JP2011138999A (en) * 2010-01-04 2011-07-14 Elpida Memory Inc Semiconductor device and method for controlling the same
JP2013051011A (en) * 2011-08-31 2013-03-14 Toshiba Corp Semiconductor device

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012234610A (en) * 2011-04-29 2012-11-29 Sk Hynix Inc Semiconductor memory device and repair method thereof
US8837240B2 (en) 2011-08-31 2014-09-16 Kabushiki Kaisha Toshiba Semiconductor memory device and defective cell relieving method
US10707193B2 (en) 2017-09-19 2020-07-07 Toshiba Memory Corporation Semiconductor device package having a mounting plate with protrusions exposed from a resin material

Also Published As

Publication number Publication date
US8644086B2 (en) 2014-02-04
US20120069685A1 (en) 2012-03-22
US9252062B2 (en) 2016-02-02
JP5649888B2 (en) 2015-01-07
US20140141543A1 (en) 2014-05-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5649888B2 (en) Semiconductor device
JP5647026B2 (en) Semiconductor device and manufacturing method thereof
JP5601842B2 (en) Semiconductor device, semiconductor device test method, and data processing system
JP5593053B2 (en) Semiconductor device
US8687444B2 (en) Semiconductor device and manufacturing method thereof
JP5642567B2 (en) Semiconductor device and manufacturing method thereof
KR101298032B1 (en) Semiconductor device and test method thereof
US9053771B2 (en) Semiconductor system
US8737123B2 (en) Semiconductor device, information processing system including same, and controller for controlling semiconductor device
JP5448697B2 (en) Semiconductor memory device and data processing system
JP5586915B2 (en) Semiconductor memory device and information processing system having the same
JP2012226794A (en) Semiconductor device and method of controlling semiconductor device
JP2012083243A (en) Semiconductor device and testing method thereof
JP2012155814A (en) Semiconductor device and information processing system including the same
JP2011081884A (en) Semiconductor memory device and information processing system equipped with the same
JP2012209497A (en) Semiconductor device
JP2012003795A (en) Semiconductor memory device, memory controller, and data processing system including them
JP2011081730A (en) Semiconductor device and information processing system including the same
JP2013105996A (en) Semiconductor device
JP6467618B2 (en) Multilayer semiconductor device
JP5972938B2 (en) Semiconductor memory device and information processing system having the same
JP2015025809A (en) Semiconductor device and test method therefor
JP2014096197A (en) Semiconductor device and testing method thereof
JP2015008034A (en) Semiconductor device
JP2014089794A (en) Semiconductor memory device and data processing system

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20130904

A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711

Effective date: 20131029

A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711

Effective date: 20131030

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20140624

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20140922

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20141014

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20141112

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5649888

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees